El silenci dels vehicles elèctrics: un nou repte per a la fabricació d'engranatges
En els vehicles del motor de combustió interna (ICE), l'efecte d'emmascarament del motor permetia una certa tolerància en el soroll de la malla de l'engranatge. En poques paraules, el rugit del motor amagava les imperfeccions de la transmissió. No obstant això, l'electrificació del tren propulsor ha eliminat aquest escut auditiu.
A la cabina tranquil·la d'un vehicle elèctric (EV), fins i tot les micro-vibracions de la caixa de canvis s'amplifiquen en gemecs audibles i d'alta-freqüència. Això afecta directament l'experiència de conducció-els conductors perceben el soroll com una falta de qualitat.
La causa principal d'aquest soroll és sovintError de transmissió (TE)sota càrrega. Per mitigar-ho, la indústria de l'automoció està canviant el seu enfocament de la "durabilitat-primer" a la "precisió-primer", exigint toleràncies anteriorment reservades per als components de control de moviment d'alta-precisió, com els que es troben als robots industrials.
De l'estàndard d'automoció a la precisió de robòtica
Tradicionalment, els engranatges d'automoció es fabricavenDIN grau 7 o 8estàndards. Això era perfectament adequat per a cotxes de gas-; els engranatges eren forts, duradors i rendibles-. Però a l'era dels motors elèctrics de 20.000 RPM, "adequat" ja no n'hi ha prou.
A Hansheng Automation, veiem aquest repte des d'una lent diferent. Perquè fabriquemUnitats harmòniquesi juntes per a robots industrials-on el moviment ha de ser perfectament suau i precís-estem acostumats a un estàndard més estricte.
Estem aplicant això"Robòtica-Grau"Filosofia als engranatges de l'automoció.
El canvi al nivell ISO 5: Ens hem avançat més enllà de les toleràncies estàndard d'automoció per aconseguir la precisió ISO/DIN Nivell 5. Penseu en això com una actualització d'un rellotge de quars estàndard a un cronòmetre suís certificat.
Per què importa: En aquest nivell de precisió, el "joc" o error entre les dents de l'engranatge es minimitza fins al nivell microscòpic. Això garanteix que quan els engranatges giren a altes velocitats, no s'impacten ni "xoquen" els uns contra els altres; en canvi, roden l'un contra l'altre en un moviment continu i fluid.
En portar aquesta disciplina de nivell-robòtica a la línia de producció d'automòbils, resolem el problema del soroll en el seu origen: el procés de fabricació en si.
The Manufacturing Game Changer: Power Skiving
Per aconseguir aquesta alta precisió, els mètodes de fabricació tradicionals com el Gear Shaping sovint són massa lents o no tenen la precisió necessària per a les necessitats modernes dels vehicles elèctrics. Això és especialment cert per alCorona interna, un component crític en les caixes de canvi planetaris.
La nostra solució és Power Skiving, impulsada per l'última-última-art-Kashifuji KPS30.
Penseu en Power Skiving com un procés que combina la velocitat de fressat amb la versatilitat geomètrica de la conformació. Però el veritable avantatge rau en el que anomenem "Skiving dur."
El problema: En els processos tradicionals, els engranatges es tallen i després es tracten amb calor-per fer-los durs. Tanmateix, el tractament tèrmic deforma el metall, arruïnant la precisió.
La Solució: Amb el KPS30, podem mecanitzar les dents de l'engranatge després que el metall s'hagi endurit (tractat tèrmic). Això ens permet corregir qualsevol distorsió induïda per la calor-en el pas final, assegurant-nos que l'engranatge sigui perfectament rodó i exacte segons els estàndards ISO de nivell 5 des de la màquina.
Més informació: Exploreu les nostres capacitats específiques d'equips al nostreEngranatges d'automocióPàgina de fabricació.
Integritat superficial: l'art de l'"acabat de mirall"
Al món dels motors-d'alta velocitat, la textura de la superfície de l'engranatge és igual d'important.
El fresat estàndard deixa pics i valls microscòpiques a la superfície de l'engranatge (Ra 0.8 - 1.6µm). Quan els engranatges giren a 16.000 rpm, aquests punts rugosos trenquen la pel·lícula d'oli lubricant, provocant el contacte del metall-a-metall. Això crea fricció, calor i soroll.
Hansheng empraMòlta de precisióiSuper-acabattècniques per aconseguir un "acabat mirall" (fins a Ra0,002 mm).
El benefici: una superfície més llisa crea una pel·lícula d'oli consistent, permetent que els engranatges llisquin en lloc de moldre. Això no només silencia la transmissió, sinó que també redueix les temperatures de funcionament, contribuint a una millor autonomia del vehicle.
Per què el patrimoni de la robòtica és important per a l'automoció
Per què un comprador d'automòbils hauria de preocupar-se que fabriquem peces de robot? Perquè els robots no perdonen.
En el nostreUnitat harmònicadivisió, ens ocupem dels requisits de "Reacció zero". Un petit error en una articulació del robot significa que el braç robòtic falla el seu objectiu. Estem condicionats a obsessionar-nos amb les micres.
Transferim aquest "ADN" als nostres engranatges d'automoció:
Coincidència de nivell-microns: No només muntem els engranatges a l'atzar. Classifiquem i combinem els engranatges planetaris amb una precisió extrema per garantir l'ajust perfecte.
Estabilitat:Utilitzem tractaments de materials avançats (com el processament criogènic) per assegurar-nos que l'acer no es desplaça ni es deforma durant els 15 anys de vida útil del vehicle.
Conclusió
L'era del "prou bo" s'ha acabat. La transició a la mobilitat elèctrica requereix un soci de fabricació que entengui que un engranatge ja no és només una simple peça mecànica, sinó un component acústic de precisió.
Mitjançant l'apalancamentKashifuji Power Skiving, estàndards ISO Nivell 5, i el nostre patrimoni aPrecisió de robòtica, Hansheng Automation ofereix engranatges que no només són duradors, sinó excepcionalment silenciosos.
Notes
Potència Skiving:
Un procés de tall d'engranatges modern i d'{0}}alta velocitat. Penseu en això com pelar una poma en un moviment continu i fluid, però a milers de RPM. És significativament més ràpid que els mètodes tradicionals i és la millor manera de crear engranatges interns per a caixes d'engranatges planetaris.
Skiving dur:
Realització del procés Power Skiving després que el metall hagi estat-tractat tèrmicament (endurit). Això ens permet tallar l'engranatge a la seva forma definitiva i perfecta sense preocupar-nos de la deformació del metall posteriorment a causa de la calor.
Reacció:
El petit espai o "joc" entre les dents de dos engranatges d'aparellament.
Reacció alta: provoca un soroll de "ronc" quan canvies de direcció.
Zero Backlash: necessari per als robots (i ara els EV) per a un moviment suau i instantani.
NVH:
Abreviatura de soroll, vibració i duresa. És el terme d'enginyeria per a tot allò que escolteu i sentiu mentre conduïu. En els vehicles elèctrics, reduir el NVH és la prioritat número 1 per a un viatge còmode.
Nivell ISO 5:
Un sistema de puntuació per a la precisió de l'engranatge (més baix és millor).
Nivell 7-8: estàndard per a cotxes de gas.
Nivell 5: precisió necessària per a robots industrials i vehicles elèctrics-d'alta velocitat.
Referències
ISO 1328-1:2013: Engranatges cilíndrics - Sistema ISO de classificació de tolerància de flanc - Part 1: Definicions i valors permesos de desviacions rellevants per als flancs de les dents de l'engranatge.
AGMA 925-A03: Efecte de la lubricació sobre la dificultat de la superfície de l'engranatge. (Guia utilitzada per optimitzar el nostre acabat superficial a Ra 0,002 mm per evitar micropitting).
ISO/TR 10064-4: Engranatges cilíndrics - Codi de pràctiques d'inspecció - Part 4: Recomanacions relatives a la textura superficial i la comprovació del patró de contacte de les dents.
Documentació tècnica de Kashifuji: principis de control de sincronització i reducció de potència a la sèrie KPS.