Anwendung der Wellenfeder im Elektroantrieb

Mit der Weiterentwicklung von Hochspannungs- und Hochleistungs-Antriebsmotoren für Kraftfahrzeuge wird im Allgemeinen die Drei-Lager-Struktur übernommen, um den Anforderungen schwerer Lasten und minimaler Axialspielkontrolle gerecht zu werden. Die Drei-Lager-Struktur bezieht sich auf die Verwendung von zwei Lagersätzen auf der Antriebsseite des Motors und einem Satz auf der Nicht-Antriebsseite, was die Lagerkapazität und Lebensdauer der Lager auf der Wellenverlängerungsseite verbessern kann. Bei der Lagerauswahl für Motoren legen Lagerlieferanten häufig Wert auf die minimale und maximale Vorspannung. Sie weisen darauf hin, dass dies nicht der Fall ist Vorspannung kann zu NVH-Problemen (Noise, Vibration, Harshness) oder Lagerschäden führen. Daher werden normalerweise Wellenfedern zwischen den Lagern und Endkappen installiert, um eine Vorspannung zu erreichen.

Wenn der Motor während des Betriebs Stößen oder Vibrationen ausgesetzt ist, können die mehrschichtigen Wellenfedern einen Teil der Energie absorbieren, wodurch die Auswirkungen auf die Lager abgemildert und deren Lebensdauer verlängert werden. Darüber hinaus können die elastischen Eigenschaften der Wellenfedern die thermische Ausdehnung und Kontraktion sowie geringfügige axiale Verschiebungen des Motors unter verschiedenen Betriebsbedingungen ausgleichen und so Lagerschäden durch übermäßige Axialkräfte verhindern. Darüber hinaus können die mehrschichtig gewickelten Wellenfedern eine relativ präzise Vorspannung bereitstellen, wodurch das Lagerspiel während des Betriebs verringert und die Lager verbessert werden Steifigkeit und Rotationsgenauigkeit. Durch die Ausübung einer axialen Vorspannung auf den Lageraußenring über die Wellenfedern können Geräusche reduziert werden, wodurch ein stabiler Motorbetrieb gewährleistet und die NVH verbessert wird.

1. Motor Bearing Preload: In Elektrofahrzeugmotoren sind Lager entscheidende Komponenten, die den Rotor stützen und die Reibung reduzieren. Um die Stabilität bei Hochgeschwindigkeitsdrehungen zu gewährleisten, ist eine entsprechende Vorspannung erforderlich. Wellenscheiben mit ihrer kompakten Struktur und hohen elastischen Präzision sind ideal, um dies zu erreichen. Durch die Platzierung von Wellenscheiben zwischen dem Innen- und Außenring der Lager wird eine gleichmäßige Vorspannung gewährleistet, wodurch übermäßige axiale Verschiebungen oder Vibrationen während des Betriebs verhindert werden.

2. Gearbox Vibration Reduction: In den Getrieben elektrischer Antriebssysteme erzeugt der Zahneingriff Vibrationen und Geräusche. Um diese nachteiligen Auswirkungen zu mildern, können Wellenfedern an wichtigen Stellen im Getriebe installiert werden. Die flexiblen Eigenschaften von Wellenfedern absorbieren einen Teil der Vibrationsenergie, wandeln sie in elastische potentielle Energie um und reduzieren die Vibrationsamplitude. Gleichzeitig bieten sie Dämpfungseffekte, die die Vibrationsausbreitung weiter hemmen.

3. Installation von Sensoren und Aktoren: In elektrischen Antriebssystemen sind Sensoren und Aktoren wichtige Komponenten für die Überwachung und Steuerung der Motorbetriebsbedingungen. Um einen stabilen und zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten, müssen diese Komponenten sicher in geeigneten Positionen montiert werden. Wellenfedern dienen als Montagescheiben oder Stützen und gleichen durch elastische Verformung Einbautoleranzen und -fehler aus und sorgen so für eine präzise Montage und Positionierung der Komponenten.

4. Elektromagnetische Kupplungen und Bremsen: In elektrischen Antriebssystemen, die eine schnelle Reaktion und präzise Steuerung erfordern, sind elektromagnetische Kupplungen und Bremsen unverzichtbar. In den Anpressmechanismen dieser Komponenten werden üblicherweise Wellenfedern verwendet, die ihre hohe Elastizität nutzen, um eine stabile Anpresskraft bereitzustellen und so einen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten. Darüber hinaus absorbieren die Federplatten Stöße und Vibrationen bis zu einem gewissen Grad und verlängern so die Lebensdauer von Kupplungen und Bremsen.

5. Axiale Fixierung von Motorstatoren: Bei bestimmten Motorkonstruktionen werden Wellenfedern verwendet, um sicherzustellen, dass Statorkomponenten bei Hochgeschwindigkeitsrotation keiner axialen Verschiebung oder Lockerung unterliegen. Die hohe elastische Präzision und die kompakte Struktur von Wellenfedern ermöglichen eine präzise Steuerung der axialen Position des Stators und sorgen gleichzeitig für die erforderliche Vorspannung, um dies zu verhindern.

Diese Anwendungsbeispiele zeigen die Vielseitigkeit und Bedeutung von Wellfedern in elektrischen Antriebssystemen. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung und Innovation der elektrischen Antriebstechnik werden sich die Einsatzgebiete von Wellfedern immer weiter erweitern und vertiefen.