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波形彈簧在電驅中的應用

2024-08-27

隨著汽車驅動電機高壓化和大功率化的推進,為了滿足重載及較小的軸向竄動控制,一般會采用三軸承結構。三軸承結構是指在電機的驅動端采用兩套軸承,非驅動端采用一套軸承的結構,這種結構可以提高軸伸端軸承的承載能力和使用壽命。在電機軸承選型過程中,軸承供應商也通常會強調軸承的最小和最大預緊力。他們指出,不當的預緊力可能導致NVH問題或軸承損傷。因此一般布置軸承會選擇在軸承和端蓋之間安裝波簧來實現預緊。

當電機在運行過程中受到沖擊或振動時,多層波簧可以吸收一部分能量,減輕對軸承的沖擊,延長軸承的使用壽命。同時,波形彈簧的彈性特性可以適應電機在不同工況下的熱脹冷縮和微小的軸向位移,避免因軸向力過大而導致軸承損壞。另外多層卷繞波簧可以提供一個較為精準的預緊力,可以減少軸承在運轉過程中的游隙,提高軸承的剛性和旋轉精度,通過波形彈簧對軸承外圈施加一個軸向預壓力,可減小這種噪聲,從而保證電機的穩定運行提升NVH。

1. 電機軸承預緊

在電動汽車的電機中,軸承是支撐轉子并減少摩擦的關鍵部件。為了確保軸承在高速旋轉時保持穩定,需要對其進行適當的預緊。波形墊片因其緊湊的結構和高彈性精度,成為實現這一目的的理想選擇。通過將波形墊圈放置在軸承的內外圈之間,可以提供均勻的預緊力,確保軸承在運行過程中不會產生過大的軸向位移或振動。

2. 齒輪箱減振

在電驅動系統的齒輪箱中,齒輪的嚙合會產生振動和噪音。為了減少這些不良影響,可以在齒輪箱的關鍵部位安裝波形彈簧。波浪彈簧的柔性特性可以吸收部分振動能量,并將其轉化為彈性勢能儲存起來,從而減小振動幅度。同時,它還可以提供一定的阻尼作用,進一步抑制振動的傳播。

3. 傳感器和執行器的安裝

在電驅動系統中,傳感器和執行器是監測和控制電機運行狀態的重要元件。為了確保這些元件能夠穩定可靠地工作,需要將其牢固地安裝在合適的位置。波形彈簧可以用作這些元件的安裝墊片或支撐件,通過其彈性變形來補償安裝過程中的公差和誤差,確保元件的精確安裝和定位。

4. 電磁離合器與制動器

在需要快速響應和精確控制的電驅動系統中,電磁離合器和制動器是不可或缺的部件。波形彈簧常被用于這些部件的壓緊機構中,通過其高彈性的特點來提供穩定的壓緊力,確保離合器和制動器的可靠工作。同時,波紋彈簧片還可以在一定程度上吸收沖擊和振動,延長離合器和制動器的使用壽命。

5. 電機定子的軸向固定

在某些電機設計中,為了確保定子組件在高速旋轉時不會發生軸向位移或松動,需要使用波紋彈簧進行軸向固定。波型彈簧的高彈性精度和緊湊結構使其能夠精確控制定子的軸向位置,同時提供必要的預緊力以防止松動。

這些應用實例充分展示了波形彈簧在電驅動系統中的多樣性和重要性。隨著電驅動技術的不斷發展和創新,波形簧的應用領域還將不斷拓展和深化。



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