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捷太格特(JTEKT)超窄軸承(JUCB)MBD技術(shù)運用事例

2023-11-14

捷太格特(JTEKT)將基于模型的開發(fā)(以下簡稱:MBD*1)運用于滾動軸承的新設計中。

2022年10月,作為對應電動化的其中一個解決方案,捷太格特開發(fā)了超窄軸承「JTEKT Ultra Compact Bearing(以下「JUCB」)」。

在本產(chǎn)品的開發(fā)中,我們通過活用MBD技術(shù),將軸承的寬度尺寸縮小到極限*2,為同軸型和3軸型e-Axle單元的小型化、輕量化做出了貢獻。此外,此產(chǎn)品還實現(xiàn)了dmn200萬*3的高轉(zhuǎn)速對應。

*1、MBD:

=Model Based Development

=基于模型的開發(fā)

對項目開發(fā)對象進行精確建模,同時以建模為基礎(chǔ)活用模擬技術(shù),在項目開發(fā)階段能有效縮減開發(fā)時間,同時提高產(chǎn)品品質(zhì)的一種高效開發(fā)手段。

*2、本公司產(chǎn)品對比結(jié)果

*3、dmn:表示軸承旋轉(zhuǎn)性能的值,節(jié)圓直徑(mm)x轉(zhuǎn)速(min-1)

1、JUCB開發(fā)的過程和活用MBD的事例

在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下使用軸承時,受離心力過大和球的前進延遲的影響,可能會引起保持器破損和軸承內(nèi)部溫度急劇上升的問題。為此,捷太格特通過運用MBD技術(shù),預測在高速旋轉(zhuǎn)過程中,軸承內(nèi)部的負荷狀態(tài)和溫度分布,開發(fā)出能在保證其耐久性的同時,抑制升溫的平衡型產(chǎn)品設計。

與本公司研發(fā)的現(xiàn)行標準尺寸軸承的冠形保持器相比,新產(chǎn)品能夠抑制由于離心力引起的保持器變形,經(jīng)測試,保持器與其他部件的接觸產(chǎn)生的發(fā)熱量與本公司生產(chǎn)的現(xiàn)行品相比減少約80%。通常情況下,高速旋轉(zhuǎn)用軸承的保持器需要采用具備優(yōu)良的剛性、耐熱性、耐久性的高價樹脂材料,但新產(chǎn)品的目標是,不變更保持器材料的同時,實現(xiàn)省空間化和高速化。

在我們做軸承高速旋轉(zhuǎn)的評價試驗中,超窄軸承(JUCB)比本公司標準尺寸軸承更能抑制高速旋轉(zhuǎn)時的溫度上升,并達到了dmn200萬的高速性能。根據(jù)此次評價結(jié)果,捷太格特生產(chǎn)的超窄軸承(JUCB)有望為e-Axle等更多驅(qū)動單元的小型化、輕量化做出貢獻。

2、對應e-Axle的小型化·輕量化

今后,我們不會止步于JUCB,包括已經(jīng)對外發(fā)布的超小型差速器(JUCD)和超短密封圈(JUCS),捷太格特將通過運用集團間的協(xié)同效應,進一步為客戶的電動化進程貢獻豐富的技術(shù)和提案。

在BEV電動驅(qū)動系統(tǒng)中,特別是在輸出功率為150Kw的同軸型e-Axle中應用上述3種產(chǎn)品時,預計e-Axle的單元長度將縮短約50mm,重量減少約5kg。以縮短e-Axle的寬度尺寸為開端,今后我們將致力于前后尺寸和高度尺寸的縮短,為進一步實現(xiàn)產(chǎn)品的小型化、輕量化做出貢獻。

未來,捷太格特將會集結(jié)全集團的力量,在e-Axle的小型化·輕量化、擴大電池裝載量以提升BEV續(xù)航里程、提升e-Axle裝載位置的自由度、確保汽車內(nèi)部空間和行李空間、提升車輛輪廓的自由度、節(jié)約電耗等方面,持續(xù)為BEV車駕駛的舒適度做出貢獻。

3、今后的展望

JUCB不會止步于BEV車用e-Axle,還將通過適用于建筑機械、農(nóng)業(yè)機械、機器人、無人機等產(chǎn)業(yè)機械領(lǐng)域,以滿足國內(nèi)外多種驅(qū)動系統(tǒng)小型化的需求。

今后,捷太格特將打破各事業(yè)體的壁壘,將集團融為一體,強化能為電動化做出貢獻的技術(shù),實踐「為了地球,為了社會,為了客戶」的制造精神,為實現(xiàn)低碳社會做出貢獻。

4、此次開發(fā)的新產(chǎn)品有助于達成的SDGs聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標

7.3 到2030年,全球能效改善率提高一倍。

9.4 到2030年,所有國家根據(jù)自身能力采取行動,升級基礎(chǔ)設施,改進工業(yè)以提升其可持續(xù)性,提高資源使用效率,更多采用清潔和環(huán)保技術(shù)及產(chǎn)業(yè)流程。

(來源:捷太格特中國)

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