Eixos estriats que impulsen el futur: aplicacions clau en vehicles de nova energia

A mesura que s'accelera la transició global cap a la mobilitat neta, els vehicles de nova energia (NVE), inclosos els vehicles elèctrics (VE), els híbrids endollables i els cotxes de piles de combustible d'hidrogen, estan prenent protagonisme. Si bé la tecnologia de les bateries, els motors elèctrics i la infraestructura de càrrega sovint dominen els titulars, sovint es passa per alt la importància dels components mecànics bàsics, com els eixos estriats. Tot i això, aquests components aparentment simples tenen un paper vital en el rendiment, l'eficiència i la seguretat dels NVE.

Un eix estriat és un element d'accionament mecànic dissenyat per transferir el parell alhora que permet el moviment axial. Les seves crestes mecanitzades amb precisió, o "estries", s'entrellacen amb les ranures corresponents en un component d'acoblament, com ara un engranatge o un acoblament. Aquest disseny garanteix una transmissió de potència eficient, una alta precisió d'alineació i capacitat de càrrega.

On s'utilitzen els eixos de spline en vehicles de nova energia?

En els vehicles elèctrics d'origen natural, els eixos estriats s'utilitzen àmpliament en tres àrees principals: el sistema d'accionament elèctric, el sistema de direcció i els sistemes de frenada o regeneratius.

1. Sistemes d'accionament elèctric
Una de les aplicacions més crítiques dels eixos estriats és dins de l'eix elèctric o la unitat d'accionament elèctric, que combina un motor elèctric, una caixa de canvis de reducció i un diferencial en un únic mòdul compacte. Els eixos estriats s'utilitzen per connectar el rotor del motor a l'entrada de la caixa de canvis, permetent que el parell de rotació es transfereixi suaument a les rodes. Això garanteix una alta densitat de parell, una reducció de les vibracions i un lliurament de potència òptim.

A més, en vehicles elèctrics de doble motor o amb tracció total, els eixos estriats permeten una sincronització precisa entre les unitats de tracció davantera i posterior. En aquestes configuracions, els eixos estriats tenen un paper crucial en la vectorització del parell i el control dinàmic de l'estabilitat.

2. Sistemes de direcció
Els vehicles elèctrics neumàtics (NEV) incorporen cada cop més sistemes de direcció assistida elèctrica (EPS) per substituir els hidràulics tradicionals. En aquests sistemes, els eixos estriats s'utilitzen per connectar la columna de direcció amb eixos intermedis o juntes universals, garantint una maniobrabilitat suau i amb bona resposta.

Amb l'auge de les tecnologies de conducció autònoma, la precisió de l'acoblament de l'eix estriat esdevé encara més important. Els sistemes moderns de direcció amb cable depenen en gran mesura d'una retroalimentació de parell altament precisa, que requereix eixos estriats amb un joc mínim i toleràncies de fabricació ajustades.

3. Sistemes de frenada i transmissió regenerativa
Una altra àrea d'aplicació important són els sistemes de frenada regenerativa, on l'energia cinètica es captura durant la frenada i es converteix de nou en energia elèctrica per recarregar la bateria. Els eixos estriats ajuden a connectar la unitat motor-generador a la transmissió, permetent transicions sense problemes entre els modes de transmissió i regeneratiu.

A més, en sistemes híbrids endollables o vehicles elèctrics amb caixes de canvis de diverses velocitats, els eixos estriats s'utilitzen per engranar i desacoblar els engranatges planetaris o els paquets d'embragatge, cosa que ajuda a optimitzar el rendiment en diferents condicions de conducció.

L'auge del disseny de splines personalitzat
A mesura que els NEV es tornen més compactes i definits per programari, hi ha una creixent demanda de dissenys d'eixos d'estries personalitzats. Els enginyers ara estan optimitzant els perfils d'estries com ara les estries en evolvent, de costats rectes o serrades per adaptar-se a factors de forma més petits, reduir el soroll i la vibració (NVH) i allargar la vida útil dels components.

«La precisió i la reducció de pes són prioritats clau per a un enginyer de sistemes de propulsió d'automoció. Els eixos estriats avançats no només transfereixen potència, sinó que també contribueixen a l'eficiència energètica i redueixen el manteniment durant el cicle de vida del vehicle.»

Els eixos estriats potser no acapen titulars com les bateries o els sensors autònoms, però continuen sent una pedra angular silenciosa de la revolució dels vehicles elèctrics. Des dels accionaments de motors d'alta velocitat fins al control de direcció de precisió, el seu paper a l'hora de garantir la fiabilitat i l'eficiència mecàniques és innegable.

Shanghai Belon Machinery Co., Ltd. s'ha centrat en engranatges, eixos i solucions OEM d'alta precisió per a usuaris de tot el món en diverses indústries: agricultura, automoció, mineria, aviació, construcció, robòtica, automatització i control de moviment, etc. Els nostres engranatges OEM inclouen, entre d'altres, engranatges cònics rectes, engranatges cònics espirals, engranatges cilíndrics, engranatges sense fi i eixos estriats.

A mesura que la indústria continua evolucionant, la integració de materials intel·ligents, tractaments superficials i aliatges lleugers millorarà encara més les capacitats dels eixos estriats, consolidant el seu lloc en la propera generació de mobilitat.