阅读量：

258

作者：

李厅

展开

摘要：

与传统汽车相比,新能源汽车的驱动电机转速更高,能够达到16000 r/min,对电机轴承的性能要求也更严格,因此必须在能够满足新能源汽车使用的工况下对轴承内外圈,保持架和滚动体进行改进设计和研究.本文以新能源车用高速电机中使用的6208深沟球轴承为研究对象,主要研究内容如下:(1)基于新能源汽车轴承的高速高温特性,对不同塑料保持架的使用条件进行研究,并确定了内外圈和保持架的材料.针对16000r/min转速下保持架受离心力的影响,通过正交设计对保持架兜孔半径,锁口尺寸和梁的厚度进行优化.(2)应用ANSYS Workbench软件对深沟球轴承局部进行静力学分析,结果表明滚动体与内外圈的接触应力仿真值与理论值误差在10%以内,验证了仿真软件求解的可靠性.同时利用ANSYS Workbench仿真软件对改进前后保持架的应力和变形进行分析,并着重研究了改进前后保持架锁口处的位移变化.结果表明,改进后的保持架相较于改进前能承受更高的转速,在16000r/min时,保持架锁口距离脱出仍具有一定安全范围,其最高许用转速能达到18000r/min.对改进前后保持架在16000r/min转速下进行了模态分析,结果表明,在保持架面内弯曲振动频率方面,改进后的保持架相比改进前能够有效避免产生共振的比例提高22%～5 1%;在保持架整体倾斜变形和伞形变形振动频率方面,能够有效避免产生共振的比例分别提高46%和40%.(3)基于ANSYS Workbench和ANSYS/LS-DYNA联合仿真对轴承进行动力学模拟,得到内外圈,滚动体和保持架在高速运转接触过程中的动态特性及轴承各元件节点单元的位移,速度和加速度的特征变化,通过对比改进前后保持架质心在径向和轴向位移,结果表明改进后保持架抖动相对平缓.(4)应用高速轴承寿命试验机,对改进前后的深沟球轴承在16000 r/min,径向载荷500 N工况下进行试验,试验数据表明改进后的轴承在运转过程中振动和温升较改进前运转相对更加稳定.

展开