Шлицьові вали, що живлять майбутнє: ключові застосування в транспортних засобах на нових джерелах енергії

Оскільки глобальний перехід до чистої мобільності прискорюється, нові енергетичні транспортні засоби (NEV), включаючи електромобілі (EV), гібриди, що підключаються до мережі, та автомобілі на водневих паливних елементах, займають центральне місце. Хоча технології акумуляторів, електродвигуни та зарядна інфраструктура часто домінують у заголовках новин, важливість основних механічних компонентів, таких як шлицеві вали, часто ігнорується. Однак ці, здавалося б, прості компоненти відіграють життєво важливу роль у продуктивності, ефективності та безпеці NEV.

Шлицьовий вал — це механічний приводний елемент, призначений для передачі крутного моменту, забезпечуючи при цьому осьовий рух. Його точно оброблені ребра, або «шліци», зчіплюються з відповідними пазами в сполученому компоненті, такому як шестерня або муфта. Така конструкція забезпечує ефективну передачу потужності, високу точність вирівнювання та несучу здатність.

Де використовуються шліцьові вали в транспортних засобах нової енергії?

У NEV (неелектромобілях) шліцьові вали широко використовуються в трьох основних сферах: системі електроприводу, системі рульового керування та гальмівних або рекуперативних системах.

1. Системи електроприводу
Одним із найважливіших застосувань шліцьових валів є використання в електроприводі або електричному приводному блоці, який поєднує електродвигун, редуктор та диференціал в єдиний компактний модуль. Шліцьові вали використовуються для з'єднання ротора двигуна з входом коробки передач, що дозволяє плавно передавати обертовий крутний момент на колеса. Це забезпечує високу щільність крутного моменту, зменшення вібрації та оптимальну подачу потужності.

Крім того, в електромобілях з двома двигунами або повним приводом шліцьові вали забезпечують точну синхронізацію між переднім і заднім приводними агрегатами. У цих конфігураціях шліцьові вали відіграють вирішальну роль у векторизації крутного моменту та динамічному контролі стійкості.

2. Системи рульового керування
NEV все частіше використовують системи електричного підсилювача керма (EPS) замість традиційних гідравлічних. У цих системах шліцьові вали використовуються для з'єднання рульової колонки з проміжними валами або універсальними шарнірами, що забезпечує плавне та чуйне керування.

З розвитком технологій автономного водіння точність зачеплення шліцьового вала стає ще важливішою. ​​Сучасні системи рульового керування drive-by-wire значною мірою залежать від високоточного зворотного зв'язку щодо крутного моменту, що вимагає шліцьових валів з мінімальним люфтом та жорсткими виробничими допусками.

3. Рекуперативні гальмівні та трансмісійні системи
Ще однією важливою сферою застосування є рекуперативні гальмівні системи, де кінетична енергія захоплюється під час гальмування та перетворюється назад на електричну енергію для заряджання акумулятора. Шлицьові вали допомагають з'єднати блок двигуна-генератора з трансмісією, забезпечуючи плавний перехід між режимами руху та рекуперативним режимом.

Крім того, у гібридних системах з підзарядкою або електромобілях з багатошвидкісними коробками передач, шліцьові вали використовуються для вмикання та вимикання планетарних передач або пакетів зчеплень, що допомагає оптимізувати продуктивність за різних умов руху.

Зростання популярності дизайну шліців на замовлення
Оскільки NEV стають компактнішими та програмно-визначеними, зростає попит на нестандартні конструкції шліцьових валів. Інженери зараз оптимізують профілі шліців, такі як евольвентні, прямосторонні або зубчасті шліци, щоб відповідати меншим форм-факторам, зменшувати шум і вібрацію (NVH) та продовжувати термін служби компонентів.

«Точність та зменшення ваги є ключовими пріоритетами інженера автомобільних силових агрегатів. Удосконалені шлицеві вали не лише передають потужність, але й сприяють енергоефективності та зменшують обсяг технічного обслуговування протягом життєвого циклу автомобіля».

Шлицьові вали можуть і не привертати уваги газет, як акумулятори чи автономні датчики, але вони залишаються тихим наріжним каменем революції електромобілів. Від високошвидкісних моторних приводів до точного рульового керування, їхня роль у забезпеченні механічної надійності та ефективності незаперечна.

Компанія Shanghai Belon Machinery Co., Ltd. спеціалізується на виробництві високоточних OEM-шестерень, валів та рішень для користувачів по всьому світу в різних галузях промисловості: сільському господарстві, автомобільній промисловості, гірничій промисловості, авіації, будівництві, робототехніці, автоматизації та управлінні рухом тощо. Наші OEM-шестерні включають, але не обмежуються, конічними шестернями з прямим різьбленням, спіральними конічними шестернями, циліндричними шестернями, черв'ячними шестернями, шліцьовими валами.

Оскільки галузь продовжує розвиватися, інтеграція розумних матеріалів, обробки поверхонь та легких сплавів ще більше розширить можливості шліцьових валів, закріпивши їхнє місце в наступному поколінні мобільності.