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盖世汽车讯 据外媒报道，NSK正在开发一种具有成本效益的新方法，以防止电动汽车中的传动系统发生电蚀。基于一种获得专利的、生产塑料包覆成型（plastic over-moulding）深槽滚珠轴承的独特方法，比起使用昂贵的“混合”轴承（采用由陶瓷制成的绝缘部件），电动汽车制造商可节省大量资金。

适用于内外环，专利绝缘层厚度为0.7-1.2mm。（图片来源：NSK）

由于逆变器频繁跨多相切换等情况，寄生电流可以通过多个路径通过电动汽车电机。特定类型的电机结构也会引起各种轴承电流流动，包括转子接地轴承电流、循环轴承电流和EDM（电子放电加工）电流。

尤其是EDM电流对轴承构成了严重的风险，主要原因在于在特定电压下发生的电弧。由于这些电弧（负载充电）在相当高的电流下会出现不受控制的放电现象，从根本上改变了钢制轴承环和滚珠的形态。在这种情况下，材料熔化并在金属表面重新凝固，因此内环和外环的轴承滚道上开始出现几微米深的波纹。这往往首先会引起噪音过大的问题。

为了解决这一问题，NSK决定首先评估引起电蚀的条件，包括负载、转速、温度和润滑剂粘度等操作条件；所产生的润滑条件（流体动力、混合、边界）；以及电气特性，如电阻（材料和电容）。

现有防电蚀的方法主要包括绝缘或导电。如果电荷不是太高，可能使用导电润滑脂或尺寸合理的接地元件足矣。然而，对于特定的轴承位置，例如变速箱前面的驱动端轴承，需要以陶瓷或塑料轴承部件的形式进行绝缘。例如，NSK可以在外环/内环上使用陶瓷涂层，或者用陶瓷制造整个滚子轴承元件和滚珠。这些“混合”轴承可以有效防止电蚀，但也很昂贵。

电动汽车的高压架构，即将从目前占主导地位的400V系统转变为800V系统，因此需要更具成本效益的解决方案，对轴承采取更好的保护措施。NSK建议，使用由高性能聚苯硫醚（PPS）聚合物制成的塑料包覆成型件。该聚合物具有高耐热性和多种化学性能，以及稳定的电气和机械性能（即使在高达150°C的温度下）。此外，与其他许多类型的聚合物不同，该材料的吸水率较低，具有形稳性。

NSK通过综合测试，揭示包覆成型轴承相较于该公司标准轴承的性能。例如，在24V电压和15kHz的频率下，标准轴承的内外环显示出明显的电蚀。相比之下，新的NSK包覆成型轴承没有显示出类似迹象。在不同的转速下都得到了相同的结果。

这种包覆成型的生产过程得益于NSK欧洲工厂的创新注塑工艺，以优化对电动汽车行业的供应。通过特殊的模具，确保分子和玻璃纤维的均匀分布和取向，以优化机械性能。值得一提的是，受益于包覆精度，不需要研磨即可产生一种“结构化”的抛光效果。因此，轴承座和轴承外径之间没有100%接触，从而产生充满空气的间隙。空气是一种很好的隔离器，而且无需任何费用。这一创新为NSK解决方案提供了市场差异化。另外，结构化抛光面克服了轴承座内轴承蠕动的问题，因为受益于多个接触点（取决于使用案例）可能提供更好的匹配性。

这种专利绝缘层适用于内环和外环，通常厚度为0.7至1.2mm。为了兼容额外的材料，NSK可以提供不受空间影响的解决方案。这在进行新轴承设计时最为容易，尽管NSK也可以相应地从现有轴承的外径加工材料。但是，这种解决方案存在成本因素。作为替代方案，原始设备制造商可以考虑打开轴承座，这样NSK就不必改变工艺。比起使用混合轴承，电动汽车制造商采用这种方法，可以节省大量成本。

这为电动汽车行业提供了经济高效的解决方案，可以避免电动传动系统中的轴承发生电蚀。目前，这种包覆成型技术适用于NSK的6008，不久将用于其6206深槽滚珠轴承系列（密封和非密封），这是电动汽车应用的理想选择。

最后一点，NSK为相关客户提供了一种模块化测试模具，其外径范围为55-95mm（最大宽度为30mm）。

NSK测试表明，包覆成型轴承创新，相对于NSK标准轴承的优势。（图片来源：NSK）