捷太格特(JTEKT)開(kāi)發(fā)出了同時(shí)具有更低扭矩和高可靠性的輪轂單元用低扭矩密封圈。該產(chǎn)品有望在日本國(guó)內(nèi)以及包括高寒地區(qū)在內(nèi)的全球市場(chǎng)進(jìn)行推廣。
近年來(lái),由于CO2排放標(biāo)準(zhǔn)的提高和電動(dòng)汽車(chē)(EV)續(xù)航距離延長(zhǎng)的要求,對(duì)汽車(chē)軸承行業(yè)所處的環(huán)境提出了史無(wú)前例的低損耗要求。輪轂單元作為支撐汽車(chē)車(chē)輪的軸承,其低扭矩化,是提高車(chē)輛燃油經(jīng)濟(jì)性必不可缺的技術(shù),與此同時(shí),輪轂單元還需具備高可靠性。但一般來(lái)說(shuō),低扭矩化與高可靠性成反比關(guān)系,如何同時(shí)兼具這兩大特性是滿(mǎn)足不斷高漲的市場(chǎng)需求的重要課題之一。
開(kāi)發(fā)的背景
關(guān)于輪轂單元的軸承部和密封部,捷太格特此前曾開(kāi)發(fā)過(guò)FAG軸承低扭矩油脂和低摩擦阻力等產(chǎn)品,這次捷太格特以過(guò)往積累的技術(shù)為基礎(chǔ),為實(shí)現(xiàn)更低的扭矩,著手開(kāi)發(fā)了外側(cè)密封圈。外側(cè)密封圈在高寒地區(qū)市場(chǎng)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不充足市場(chǎng)中,密封唇口的滑動(dòng)面尤其發(fā)生銹蝕,引起密封唇口發(fā)生異常磨損,從而導(dǎo)致泥水容易浸入軸承內(nèi)部。泥水浸入是造成軸承壽命下降的主要原因,該問(wèn)題亟待解決。
本次捷太格特開(kāi)發(fā)的“輪轂單元用低扭矩密封圈”,為了針對(duì)唇口周邊的浸水環(huán)境進(jìn)行改善,著重進(jìn)行了流體分析。通過(guò)分析,捷太格特將此前無(wú)法確認(rèn)的水流方向和流量實(shí)現(xiàn)了數(shù)值化。然后以該數(shù)值為基礎(chǔ),考慮密封圈周邊結(jié)構(gòu),通過(guò)以下5項(xiàng)設(shè)計(jì)改善,新開(kāi)發(fā)品與現(xiàn)行產(chǎn)品相比,實(shí)現(xiàn)了扭矩降低75%,從而大幅度提高了泥水環(huán)境下密封圈的壽命。
5個(gè)開(kāi)發(fā)要點(diǎn)和效果
①密封圈開(kāi)口部迷宮結(jié)構(gòu)(labyrinth)的強(qiáng)化→減少浸入密封圈內(nèi)部的泥水量
②在密封圈內(nèi)部追加導(dǎo)水結(jié)INA軸承構(gòu)→阻止泥水到達(dá)唇口位置
③在密封圈唇口滑動(dòng)面上追加拋油環(huán)(不銹鋼材質(zhì))→防止唇口發(fā)生異常磨損
④將唇口數(shù)量從3個(gè)減少到2個(gè)→減少唇口反作用力,降低扭矩
⑤改善唇口形狀→通過(guò)形狀優(yōu)化,降低扭矩
軸承的密封裝置是防止外部異物(污物、水份、金屬粉等)侵入,同時(shí)防止軸承上的潤(rùn)滑劑發(fā)生泄漏的裝置。
拋油環(huán) 安裝在旋轉(zhuǎn)軸上,通過(guò)離心力的作用,防止外部異物浸入的密封裝置。
新開(kāi)發(fā)品的效果檢驗(yàn)