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NTN新研發(fā)——面向e-Axle的“絕緣鍍膜軸承”

發(fā)布時間：2023-05-31

·在外圈的外徑和端面鍍絕緣膜，完美實現(xiàn)絕緣，耐電壓100V以上。

·抑制電腐蝕，迎合了車輛在節(jié)能省電背景下的高電壓趨勢。

NTN株式會社（以下簡稱NTN）面向純電（EV）和混動（HEV）車用三電系統(tǒng)（e-Axle）研發(fā)了耐電腐蝕的“絕緣鍍膜軸承”。為避免軸承內部通過電流，我們在軸承外圈的外徑和端面鍍了絕緣膜層，能耐100V以上電壓，具有良好的絕緣特性，很好順應了新能源車高電壓化的市場趨勢。

e-Axle用耐電腐蝕軸承(帶絕緣鍍膜的軸承）

在平行軸e-Axle中的應用例（紅圈部分）

研發(fā)背景

近年來，各行業(yè)都在推進脫碳減排，因此汽車市場也在加快研發(fā)和普及以EV與HEV為首的環(huán)保車型。這些以電機為主要動力源的汽車，都搭載了將電機，逆變器和減速機三合一的三電系統(tǒng)（e-Axle）。e-Axle靠電力驅動，但電流通過軸承內部時會產生電火花，導致金屬組織被腐蝕并發(fā)生剝落，因此克服漏電流導致的電腐蝕是三電系統(tǒng)用軸承的一個課題。

研發(fā)品的優(yōu)點

耐電腐蝕性：通過對軸承外圈的外徑和端面進行絕緣鍍膜加工，減弱了通過軸承內部的電流，使其具有承受100V以上電壓的絕緣性。電機用軸承承受的電壓一般為電池電壓的10%以下，所以今后電池電壓即便增加到800V該軸承也能適應。

散熱性：因為鍍膜厚度兼顧了耐電腐蝕性和散熱性，所以和無鍍膜的標準品擁有同等的散熱性。

耐磨損性：絕緣膜摩擦系數(shù)低，耐磨性好，比起無鍍膜的標準品，可以降低外圈外徑與軸承箱內壁總磨損量的88%。固定外圈即使發(fā)生蠕變打滑現(xiàn)象，也能保證絕緣所需的鍍膜厚度。

•<電腐蝕試驗后的外圈軌道面>

標準品會產生電腐蝕特有的波紋板狀損傷。

標準品

研發(fā)品

另外，本次研發(fā)的絕緣鍍膜可以應用于e-Axle上的各類NTN軸承，當然也包括我司引以為傲的高速深溝球軸承。

NTN以往為解決e-Axle的電腐蝕問題，為市場提供了采用陶瓷滾動體的軸承。今后，我們會推出性價比更優(yōu)秀的“帶絕緣鍍膜軸承”，為EV·HEV的進一步普及和高性能化做貢獻。

附注

•e-Axle的電腐蝕

為增加新能源車的續(xù)航，縮短電池充電時間，EV電池的電壓越來越高。預計今后將會普及800V的電池，但高電壓導致的電蝕對軸承的影響也將變大。

另外，為更高效地控制電機，逆變器的控制頻率也不斷提高，可以預見電火花的發(fā)生次數(shù)將增加，導致電蝕的發(fā)生機率也隨之上升。

•NTN面向e-Axle的商品

為延長車輛的續(xù)航，節(jié)約電能，e-Axle不斷朝小型·輕量化方向發(fā)展。小型輕量化的同時，為滿足行駛要求，電機要不斷大力矩，高功率化，那么就要求軸承具有高速性。

另一方面，隨著e-Axle的輕量化，軸承和軸承箱愈發(fā)輕薄，在載荷的附加作用下，軸承外圈易發(fā)生跑圈打滑現(xiàn)象。外圈跑圈打滑引發(fā)軸承磨損，磨損又引發(fā)軸承的偏心，傾斜，從而導致箱體的異響和振動，且產生的磨削粉會降低軸承的使用壽命。

在此背景下，NTN研發(fā)并提供了適應高速旋轉和軸承外圈蠕變打滑的商品，以契合e-Axle的使用環(huán)境。

•絕緣鍍膜軸承”尚未發(fā)售。

（來源：NTN）