Arborii canelurați alimentează viitorul: aplicații cheie în vehiculele cu energie nouă

Pe măsură ce tranziția globală către mobilitatea curată se accelerează, vehiculele cu energie nouă (NEV), inclusiv vehiculele electrice (EV), vehiculele hibride plug-in și mașinile cu pile de combustie cu hidrogen, ocupă un loc central. În timp ce tehnologia bateriilor, motoarele electrice și infrastructura de încărcare domină adesea titlurile ziarelor, importanța componentelor mecanice de bază, cum ar fi arborii canelurați, este adesea trecută cu vederea. Cu toate acestea, aceste componente aparent simple joacă un rol vital în performanța, eficiența și siguranța NEV-urilor.

Un arbore cu caneluri este un element de acționare mecanică conceput pentru a transfera cuplul, permițând în același timp mișcarea axială. Crestele sale prelucrate cu precizie, sau „canelurile”, se interconectează cu canelurile corespunzătoare dintr-o componentă de îmbinare, cum ar fi o roată dințată sau un cuplaj. Acest design asigură o transmisie eficientă a puterii, o precizie ridicată a alinierii și o capacitate portantă.

Unde sunt utilizate arborii caneluri în vehiculele cu energie nouă?

În vehiculele NEV, arborii canelați sunt utilizați pe scară largă în trei domenii principale: sistemul de acționare electrică, sistemul de direcție și sistemele de frânare sau regenerative.

1. Sisteme de acționare electrică
Una dintre cele mai importante aplicații ale arborilor canelați este în cadrul punții electrice sau al unității de acționare electrice, care combină un motor electric, o cutie de viteze cu reductor și un diferențial într-un singur modul compact. Arborii canelați sunt utilizați pentru a conecta rotorul motorului la intrarea cutiei de viteze, permițând cuplului de rotație să se transfere lin către roți. Acest lucru asigură o densitate mare a cuplului, vibrații reduse și o livrare optimă a puterii.

În plus, în vehiculele electrice cu motor dublu sau cu tracțiune integrală, arborii canelați permit o sincronizare precisă între unitățile de acționare față și spate. În aceste configurații, arborii canelați joacă un rol crucial în vectorizarea cuplului și controlul dinamic al stabilității.

2. Sisteme de direcție
Vehiculele NEV încorporează din ce în ce mai mult sisteme de servodirecție electrică (EPS) pentru a le înlocui pe cele hidraulice tradiționale. În aceste sisteme, arborii caneluri sunt utilizați pentru a conecta coloana de direcție cu arborii intermediari sau articulațiile universale, asigurând o manevrabilitate lină și promptă.

Odată cu creșterea tehnologiilor de conducere autonomă, precizia angrenării arborilor canelați devine și mai importantă. Sistemele moderne de direcție drive-by-wire se bazează în mare măsură pe un feedback de cuplu extrem de precis, ceea ce necesită arbori canelați cu joc minim și toleranțe de fabricație strânse.

3. Sisteme de frânare regenerativă și transmisie
O altă arie importantă de aplicare este în sistemele de frânare regenerativă, unde energia cinetică este captată în timpul frânării și transformată înapoi în energie electrică pentru a reîncărca bateria. Arborii canelurați ajută la conectarea unității motorului generator la sistemul de transmisie, permițând tranziții fără probleme între modurile de acționare și regenerativ.

În plus, în sistemele hibride plug-in sau în vehiculele electrice cu cutii de viteze cu mai multe viteze, arborii caneluri sunt utilizați pentru a cupla și decupla angrenajele planetare sau pachetele de ambreiaj, ajutând la optimizarea performanței în diferite condiții de conducere.

Ascensiunea designului personalizat al splinelor
Pe măsură ce NEV-urile devin mai compacte și definite prin software, există o cerere tot mai mare pentru modele personalizate de arbori cu caneluri. Inginerii optimizează acum profilurile canelurilor, cum ar fi canelurile evolvente, cu laturi drepte sau zimțate, pentru a se potrivi factorilor de formă mai mici, a reduce zgomotul și vibrațiile (NVH) și a prelungi durata de viață a componentelor.

„Precizia și reducerea greutății sunt priorități cheie pentru un inginer de sisteme de propulsie auto. Arborii canelați avansați nu numai că transferă puterea, dar contribuie și la eficiența energetică și reduc întreținerea pe durata ciclului de viață al vehiculului.”

Arborii canelați s-ar putea să nu fie în prim-plan precum bateriile sau senzorii autonomi, dar rămân o piatră de temelie discretă a revoluției vehiculelor electrice. De la acționările motoarelor de mare viteză până la controlul precis al direcției, rolul lor în asigurarea fiabilității și eficienței mecanice este incontestabil.

Shanghai Belon Machinery Co., Ltd. se concentrează pe angrenaje, arbori și soluții OEM de înaltă precizie pentru utilizatori din întreaga lume din diverse industrii: agricultură, industria auto, minerit, aviație, construcții, robotică, automatizare și controlul mișcării etc. Angrenajele noastre OEM includ, dar fără a se limita la, angrenaje conice drepte, angrenaje conice spiralate, angrenaje cilindrice, angrenaje melcate, arbori canelați.

Pe măsură ce industria continuă să evolueze, integrarea materialelor inteligente, a tratamentelor de suprafață și a aliajelor ușoare va îmbunătăți și mai mult capacitățile arborilor canelați, consolidându-le locul în următoarea generație de mobilitate.