舍弗勒双列轴承降低阻力转矩，提升燃油经济性

作者：帝斯曼工程塑料 Bill Burnham

欢迎访问e展厅 展厅 3 滚动轴承展厅 深沟球轴承, 回转支承轴承, 调心球轴承, 推力球轴承, 调心滚子轴承, ... 汽车制造商一直在积极寻找可以降低转矩、提升效率及燃油经济性的解决方案。在今天的汽车行业中，几乎所有的汽车供应商都投入了大量的资源，将研发重点放在实现这些目标方面。美国交通部制订的到2025年实现的54.5mpg燃油经济性标准促使汽车制造商不得不认真去考虑所有可以提升燃油经济性的新技术。实现54.5mpg这个目标并不容易，而且也不便宜。事实上，美国环保署（EPA）预计，帮助每一辆普通乘用车到2025年达到54.5mpg燃油经济性标准的新技术很可能会超过2200美元。 其中有些新技术已经或即将应用到车上。类似汽油直喷、涡轮增压、8速及9速变速箱以及第一代插电式混合动力车等技术都代表了未来的前进方向。虽然新的燃油经济性标准看上去具有较强的约束性，而“54.5mpg”标准（会用标识贴在车窗上）的认证门槛则更高，因为需要在实验室环境中通过测试进行认证。贴标上的数值反应的是真实世界的驾驶工况，很可能大约为40mpg左右。不过，最佳的解决方案总能带来“一加一大于二”的效果。在最初阶段，可以降低发动机转矩、摩擦系数以及滚动阻力的技术会很快被汽车制造商采用。 舍弗勒公司最新开发了一款并列轴承，用于提高动力传动系统的效率。经验证，这款高效率轴承阻力转矩降低了50%，燃油经济性提高了1.5%，同时帮助降低了二氧化碳的排放。该轴承还有一个独特的地方是摩擦阻力与传统圆锥滚子轴承相比低了很多。结果是，轴承在运转中产生的热量就少了很多，从而使轴承机油保持在较低的温度，有利于延长轴承的整个使用寿命。还有一个好处就是用于冷却的冷却油也可以得到减少，这也使冷却油的搅动损失减少到了最低。并列轴承和圆锥滚子轴承都具有轴向定位及负荷的推力管理优势，不过在使用转动滚珠轴承情况下并列轴承的摩擦系数更低。这点差距可以帮助大大提高轴承的工作效率。 舍弗勒的并列轴承在开发之际即被定位为高性能轴承，尤其适用于汽车行业的应用。谈到轴承的开发，舍弗勒汽车底盘系统部工程总监Michael Claassen说道：“并列轴承是舍弗勒未来高效率轴承开发路线的一个很好的例子。与传统的圆锥滚子轴承相比，并列轴承在整体效率方面的提升非常明显。” 传统上，圆锥滚子轴承一直是车轴及差速器应用中最主要的一种轴承，这主要是因为这种轴承的耐用性好，同时也在于当时并没有其他替代品，而且对效率的要求不高。不过，圆锥滚子轴承的使用会带来较大的滑动摩擦力。对燃油经济性的追求为现代技术开启了应用的大门，降低了轴承的摩擦力并提高了工作效率。 舍弗勒的并列轴承即双列角接触球轴承，每一列在相同方向上都有一个接触角。这种排列方式可以提高轴承的刚性。因为采用了球轴承进行并列，轴承的滚动阻力即来自于滚珠与沟道之间的滚动摩擦力。相比较来说，圆锥滚子轴承的滚动阻力由滚动摩擦力及滑动摩擦力组成，后者大部分来自滚子末端与沟道保持架边缘之间的滑动。这大大提高了滑动摩擦力。结果是，并列轴承的摩擦力仅为圆锥滚子轴承的一半左右，这大大提高了串联轴承的整体效率，降低了轴承的工作温度。 在进行并列轴承设计的时候，舍弗勒还有一个挑战需要面对——即为轴承罩选择合适的塑料原材料。轴承罩的要求具有一定的挑战性。所选的塑料需要有一定的刚性，这样才能保持住球轴承，同时还要有一定的柔性，才能够将滚子装载到轴承座中。此外，材料还要能够承受准双曲面齿轮油高达150°C的高温。最后，这种材料还需要在尺寸方面具有一定的稳定性，这样可以满足差速器及小齿轮组件的工作要求。舍弗勒最终选择了帝斯曼的Stanyl聚酰胺用于轴承罩的制造，这也得益于这款材料在其他舍弗勒轴承产品上的成功应用。 Stanyl是一款高性能聚酰胺材料，具有较高的设计灵活性及一系列独特的性能，包括较高的机械性能、优异的耐磨损性及低摩擦力。Stanyl拥有多种系列组合，包括未填充（非增强）以及玻纤、矿物、润滑和/或阻燃系列。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (4/10/2013)