Шлицови валове, захранващи бъдещето: Ключови приложения в превозните средства с нова енергия

С ускоряването на глобалния преход към чиста мобилност, новите енергийни превозни средства (NEV), включително електрически превозни средства (EV), plug-in хибриди и автомобили с водородни горивни клетки, заемат централно място. Докато технологията на батериите, електрическите двигатели и инфраструктурата за зареждане често доминират в заглавията, значението на основните механични компоненти, като шлицовите валове, често се пренебрегва. И все пак, тези на пръв поглед прости компоненти играят жизненоважна роля за производителността, ефективността и безопасността на NEV.

Шлицовият вал е механичен задвижващ елемент, проектиран да предава въртящ момент, като същевременно позволява аксиално движение. Неговите прецизно обработени ръбове или „шлицове“ се зацепват със съответните канали в свързващ компонент, като например зъбно колело или съединител. Тази конструкция осигурява ефективно предаване на мощност, висока прецизност на подравняване и товароносимост.

Къде се използват шлицови валове в превозни средства с нова енергия?

В NEV (електрически електрически превозни средства), шлицовите валове се използват широко в три основни области: електрическото задвижване, кормилната система и спирачните или регенеративните системи.

1. Електрически задвижващи системи
Едно от най-важните приложения на шлицовите валове е в рамките на електрическия мост или електрическото задвижващо устройство, което комбинира електрически двигател, редукторна скоростна кутия и диференциал в един компактен модул. Шлицовите валове се използват за свързване на ротора на двигателя към входа на скоростната кутия, което позволява плавно предаване на въртящия момент към колелата. Това осигурява висока плътност на въртящия момент, намалени вибрации и оптимално предаване на мощност.

Освен това, при електрически превозни средства с два двигателя или задвижване на всички колела, шлицовите валове позволяват прецизна синхронизация между предните и задните задвижващи агрегати. В тези конфигурации шлицовите валове играят ключова роля във векторирането на въртящия момент и динамичния контрол на стабилността.

2. Кормилни системи
NEV все по-често включват системи за електрическо сервоуправление (EPS), за да заменят традиционните хидравлични. В тези системи шлицови валове се използват за свързване на кормилната колона с междинни валове или универсални шарнири, осигурявайки плавно и бързо управление.

С нарастването на технологиите за автономно шофиране, прецизността на зацепване на шлицовите валове става още по-важна. Съвременните системи за управление „drive by wire“ разчитат в голяма степен на високоточна обратна връзка за въртящия момент, което изисква шлицови валове с минимален луфт и строги производствени допуски.

3. Регенеративни спирачни и трансмисионни системи
Друга важна област на приложение са регенеративните спирачни системи, където кинетичната енергия се улавя по време на спиране и се преобразува обратно в електрическа енергия за презареждане на батерията. Шлицовите валове помагат за свързването на мотор-генератора със задвижващия механизъм, което позволява плавен преход между режим на задвижване и регенеративен режим.

Освен това, в plug-in хибридни системи или електрически превозни средства с многостепенни скоростни кутии, шлицовите валове се използват за зацепване и изключване на планетарни зъбни колела или пакети съединители, което спомага за оптимизиране на производителността при различни условия на шофиране.

Възходът на дизайна на персонализирани шлицове
Тъй като NEV стават все по-компактни и софтуерно дефинирани, нараства търсенето на персонализирани шлицови валове. Инженерите вече оптимизират шлицови профили, като еволвентни, прави или назъбени шлицове, за да паснат на по-малки форм-фактори, да намалят шума и вибрациите (NVH) и да удължат живота на компонентите.

„Прецизността и намаляването на теглото са ключови приоритети за инженерите в областта на автомобилните силови агрегати. Усъвършенстваните шлицови валове не само предават мощност, но и допринасят за енергийната ефективност и намаляват поддръжката през целия жизнен цикъл на превозното средство.“

Шлицовите валове може да не привличат вниманието на медиите като батериите или автономните сензори, но те остават тих крайъгълен камък на революцията в електромобилите. От високоскоростни моторни задвижвания до прецизно управление на волана, тяхната роля за осигуряване на механична надеждност и ефективност е неоспорима.

Shanghai Belon Machinery Co., Ltd. се фокусира върху високопрецизни OEM зъбни колела, валове и решения за потребители по целия свят в различни индустрии: селско стопанство, автомобилостроене, минно дело, авиация, строителство, роботика, автоматизация и управление на движението и др. Нашите OEM зъбни колела включват, но не се ограничават до прави конусни зъбни колела, спирални конусни зъбни колела, цилиндрични зъбни колела, червячни зъбни колела, шлицови валове.

С развитието на индустрията, интегрирането на интелигентни материали, повърхностни обработки и леки сплави ще подобри допълнително възможностите на шлицовите валове, затвърждавайки мястото им в следващото поколение мобилност.