陶瓷轴承或成为电动汽车革命的一部分

2023-11-05 02:40:11 来源：互联网分类：五金知识

电动汽车动力总成确实有一些活动部件，其中重要的是电机轴上使用的轴承滚珠。大多数轴承滚珠和滚动体由钢制成，但一些高级材料专家认为有更好的挑选：陶瓷轴承，尤其是氮化硅（Si3N4），可能适合电动汽车。

说到轴承，越轻越好。氮化硅比钢轻。陶瓷轴承的重量不到钢的一半。电动汽车工程师喜欢尽可能减轻重量，但这并不是单单这一个好处。陶瓷轴承在轴承组件中产生的摩擦更小，这意味着陶瓷轴承需要更少的润滑剂、更少的磨损、更少的滚道应力和更低的工作温度。与电动汽车相关的一个应用是牵引电机轴承，陶瓷轴承可以承受非常高的速度。在高速下，由于惯性，更轻的质量的好处被放大。陶瓷球不仅比钢轻，而且强度更高，陶瓷轴承的硬度是钢的两倍，硬度比钢高60％以上，而且不易变形。这在考虑轴承寿命和轴承效率时非常有用。由于其制造工艺，金属座圈具有固有的表层缺点。球的表层非常坚硬，非常光滑。随着时间的推移，这些缺点将被消除。

陶瓷的另一个优点是可以承受高温。陶瓷轴承滚珠可在高达 1,000°C 的温度下运行，远远高于汽车运行的要求。在机械性能崩溃之前处理更高的温度可以比钢更好地抵抗润滑油的缺乏。润滑不当意味着更多的摩擦和更多的局部热量，这会造成轴承更快失效。由于缺乏润滑，陶瓷还可以避免滚动体与滚道之间的“冷焊”。不同的材料不会像金属上的金属那样在电阻和寿命上相互连接。

抵抗力和寿命

对于电动汽车，陶瓷轴承的好处之一就是耐电。轴承不希望电流通过，加速了轴承的失效。氮化硅具有电阻，这通常在几乎所有轴承应用中都是有益的。在汽车高压牵引电机中，由于漏电，轴承内部容易出现电点蚀，最终可能造成早期故障。如果使用钢轴承，能做的挑选是在钢上涂上绝缘材料，这增加了制造过程的复杂性，并带来了质量污染的机会。简单的制造工艺是汽车质量和体积的要义，氮化硅具有内置于材料中的特性。

陶瓷轴承的使用年限比钢长，轴承磨损后可更换。这很麻烦。陶瓷轴承的更长使用年限是电动汽车新兴商业模式的重要考虑因素。这意味着可以取消保养计划，一套混合陶瓷可以在整车全生命周期行驶50万公里。

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