太阳集团2018登录网址 電動汽車革命中陶瓷軸承起到什么作用

 機器中的運動部件越少越好 ，這是關于電動汽車動力系統優于燃油車的一個經常聽到的論點 。燃油車的運動部件數量非常多 ，電動汽車有很多電子以這種方式移動 ，燃油車有很多齒輪 、活塞、閥門和曲軸，移動的零件越多 ，磨損并導致車輛故障的零件就越多 。電動汽車動力總成確實有一些活動部件 ，其中最重要的是電機軸上使用的軸承滾珠 。大多數軸承滾珠和滾動元件由鋼制成 ，但一些高級材料專家相信有更好的選擇：陶瓷 ，特別是氮化硅 (Si3N4)可能最適合電動汽車 。

陶瓷：更硬、更好 、更快 、更強

說到軸承 ，越輕越好 ，氮化硅比鋼輕 ，陶瓷軸承滾珠的重量不到鋼的一半 ，電動汽車工程師喜歡盡可能減輕重量 ，但這并不是唯一的好處 。陶瓷軸承滾珠在軸承組件內產生的摩擦更小 ，這意味著它們需要更少的潤滑劑 、更少的磨損 、更少的滾道應力和更低的工作溫度 。與電動汽車相關的應用是牽引電機軸軸承 ，軸承可能會承受非常高的速度 。在高轉速下，由于慣性 ，質量的較輕的好處被放大 。陶瓷球不僅比鋼輕 ，它們更堅固 ，陶瓷軸承的硬度是鋼的兩倍 ，硬度比鋼高60% 以上，不易變形 ?？紤]軸承壽命和軸承效率時 ，這非常有用 。由于其制造工藝 ，金屬座圈具有固有的表面缺陷 ，球的表面非常堅硬 、非常光滑 ，這些缺陷會隨著時間的推移而消除。

陶瓷的另一個優點是耐高溫的能力 ，陶瓷軸承滾珠可在高達1,000°C 的溫度下運行 ，遠遠超過汽車運行的要求。在機械性能崩潰之前處理更高的溫度 ，可以比鋼鐵更好地抵御潤滑油的缺失 。潤滑不當意味著更多的摩擦和更多的局部熱量 ，這會導致軸承更快地發生故障 。由于缺乏潤滑 ，陶瓷還可以防止滾動體和滾道之間的“冷焊” ，不同的材料不會像金屬上的金屬那樣相互連抵抗力和壽命 。

抵抗力和壽命

 對于電動汽車 ，陶瓷軸承滾珠的最大好處之一是它們具有抗電性，軸承不希望電流通過 ，它加速了軸承的故障 。氮化硅具有抗電性，這通常在幾乎所有軸承應用中都有好處 ，汽車中的高壓牽引電機時 ，由于電流泄漏 ，軸承內部很容易發生電氣點蝕，最終可能導致早期故障 。如果使用鋼制軸承 ，唯一的選擇是在鋼上涂上絕緣材料 ，這增加了制造過程的復雜性 ，并帶來了質量污染的機會。簡單制造工藝是汽車質量和體積的首選 ，而氮化硅具有內置于材料中的特性 。

 陶瓷軸承的使用壽命比鋼長 ，軸承磨損后可以更換，這很麻煩 ，陶瓷軸承更長的使用壽命是與電動汽車一起涌現的商業模式的重要考慮因素 。這意味著可以取消維護計劃 ，一套混合陶瓷可以在車輛的整個生命周期內并獲得 50 萬公里 。

球體 、圓柱體更多的系列

 為了制造陶瓷球 ，配制了未加工的氮化硅粉末 ，仔細控制了包括粒度 、密度 、對稱性和水分含量在內的特性 。添加一些化學粘合劑后 ，粉末在繼續研磨 、翻滾和拋光之前形成坯料 。對球進行了一種稱為熱等靜壓的過程 ，以獲得適當的微觀結構發展 ，從而提高硬度和韌性 ，并減少滾動接觸疲勞 。

球軸承通常不能像圓柱軸承那樣承受如此高的載荷，滾道和滾動體之間的接觸較?。c而不是線） ，這也意味著產生的摩擦更少 ，球軸承通常比圓柱軸承更能保持更高的速度 。在某些應用中 ，圓錐滾子和其他滾動元件比滾珠或圓柱提供更好的性能 。

在實踐中，大多數陶瓷軸承都可以視為混合軸承，它們將陶瓷球與鋼滾道結合在一起 ，純陶瓷軸承也是可能的 ，陶瓷非常光滑 ，系統中不會有足夠的摩擦 。在混合軸承中 ，如果不加以控制 ，陶瓷的光滑度也會出現問題 ，滾珠太光滑 ，它們就可能變得抗潤滑。

陶瓷軸承滾珠并不是一個全新的想法 ，2001 年在航天飛機重新設計的氫渦輪泵上使用了氮化硅球，自 1970 年代初以來 ，陶瓷的性能優勢就已為人所知。鋼軸承使用很普遍 ，原因很簡單：成本 ，陶瓷軸承比鋼更貴 ，但價格一直呈下降趨勢 。從歷史上看 ，障礙一直是成本 ，但對于電動汽車市場增長 ，這個障礙開始減少。電動汽車行業仍處于起步階段 ，它無疑會想方設法對其關鍵技術進行創新和改進：電池 、充電器和電機 。但正如大阳城集团娱乐APP网址所見 ，堅硬的微小球體也可以成為電動汽車革命的一部分 ，陶瓷滾珠軸承也可能至關重要 。