La fabricación de engranajes E-Drive enfrenta nuevas demandas de control de ruido

Un motor de combustión interna enmascara el chirrido del engranaje que sería inmediatamente obvio en un vehículo eléctrico, ya que no queda ningún ruido del motor para cubrirlo una vez que el motor se convierte en lo más ruidoso debajo del capó. Fabricación de engranajes de transmisión eléctrica ha tenido que adaptarse rápidamente a esta realidad, porque el mismo patrón de engranaje de dientes que produjo un rendimiento NVH aceptable en una transmisión tradicional puede sonar notablemente peor una vez que se ubica dentro de una cabina sin ruido de combustión con el que mezclarse. Los proveedores nuevos en la fabricación de engranajes de transmisión eléctrica a menudo descubren esto de la manera más difícil, cuando un engranaje que pasó todas las comprobaciones dimensionales en un programa convencional genera quejas de los clientes una vez que llega a una línea de producción de vehículos eléctricos.

Por qué la velocidad del motor cambia el problema de ingeniería

La fabricación de engranajes de transmisión electrónica ahora maneja rutinariamente velocidades de entrada varias veces más altas que las que jamás haya manejado una transmisión de combustión interna convencional, ya que los motores eléctricos comúnmente operan a velocidades donde una caja de cambios tradicional ya estaría muy por encima de su rango diseñado. Esta velocidad más alta cambia cómo se comporta el contacto de los dientes bajo carga, qué tan rápido se acumula el calor en la malla y qué tan sensible se vuelve todo el tren de engranajes incluso a errores de perfil menores que habrían pasado desapercibidos a velocidades de rotación más bajas. Los compradores que adquieran engranajes reductores para una transmisión de vehículos eléctricos deben confirmar que el proveedor tenga experiencia específica en estos rangos de velocidad elevados, ya que la experiencia general en engranajes automotrices no se transfiere automáticamente a este régimen operativo.

Técnicas de control de ruido de engranajes de alta velocidad

El control del ruido de los engranajes de alta velocidad depende en gran medida de la modificación del perfil de los dientes, incluida la coronación y el alivio de la punta, aplicada con tolerancias más estrictas que las que normalmente requiere un engranaje automotriz estándar, ya que incluso una pequeña desviación en la geometría de los dientes produce un chirrido audible en las elevadas frecuencias de engranaje comunes en los engranajes reductores EV. Las instalaciones de fabricación de engranajes de transmisión eléctrica equipadas para rectificar en lugar de simplemente tallar o afeitar los dientes de los engranajes generalmente pueden mantener las tolerancias de perfil más estrictas que exige esta aplicación, ya que el rectificado elimina el material con mayor precisión después de que ya se ha producido la distorsión del tratamiento térmico. Los compradores deben preguntar directamente al proveedor qué proceso de acabado se utiliza en los dientes de los engranajes reductores, ya que este detalle afecta el rendimiento acústico del producto terminado más que casi cualquier otra variable de fabricación.

Requisitos de lubricación del engranaje reductor EV

La lubricación del engranaje reductor EV difiere significativamente de un sistema de fluido de transmisión tradicional, ya que las unidades de propulsión eléctrica a menudo funcionan con menos volumen de aceite y dependen más de la lubricación por salpicadura o específica para llegar a cada punto de engrane a las velocidades de operación más altas involucradas. Un diseño de engranaje y disposición de la carcasa que no se diseñan juntos para este enfoque de lubricación específico pueden desarrollar condiciones de funcionamiento en seco localizadas que aceleran el desgaste incluso cuando el nivel general de aceite parece adecuado. Los compradores deben confirmar que el proceso de fabricación de engranajes de transmisión eléctrica del proveedor tiene en cuenta el sistema de lubricación real de la aplicación objetivo en lugar de asumir que un engranaje diseñado para la lubricación por salpicadura tradicional funcionará de manera idéntica en una carcasa de EV de menor volumen.

Ajustes de tratamiento térmico y de materiales para cargas más altas

La fabricación de engranajes de transmisión eléctrica para aplicaciones de motores eléctricos de alto torque a menudo requiere ajustes de tratamiento térmico más allá de lo que necesitaría un engranaje de combustión interna comparable, ya que la entrega instantánea de torque desde un motor eléctrico crea condiciones de carga durante la aceleración que difieren de la acumulación de torque más gradual de un motor de combustión. Los compradores deben preguntar si un proveedor ha ajustado sus parámetros de cementación o endurecimiento por inducción específicamente para este perfil de carga, en lugar de aplicar la misma receta de tratamiento térmico utilizada en un engranaje de transmisión convencional de tamaño similar. Es más probable que un proveedor que trate esto como un ejercicio de copiar y pegar a partir de un número de pieza de combustión interna existente no diseñe adecuadamente la profundidad de la carcasa o la dureza del núcleo necesarias para el ciclo de trabajo real que experimenta un engranaje reductor de EV.

Control de calidad y suministro a granel para programas de vehículos eléctricos

Los compradores que estén ampliando un programa de vehículos eléctricos deben confirmar que el control de calidad de la fabricación de engranajes de transmisión eléctrica incluye pruebas de ruido en una muestra representativa de cada lote de producción, no solo una inspección dimensional, ya que un engranaje puede pasar todas las comprobaciones dimensionales y aun así producir un rendimiento NVH inaceptable una vez instalado en una transmisión eléctrica silenciosa. Certificación que cubre el sistema de gestión de calidad del proveedor, junto con la capacidad de proceso documentada para tolerancias más estrictas. fabricación de engranajes de transmisión electrónica Las demandas deben confirmarse antes de comprometerse con un pedido al por mayor, ya que un proveedor sin experiencia demostrada en condiciones de carga y velocidad específicas de vehículos eléctricos conlleva un riesgo significativamente mayor que uno con un historial establecido en esta aplicación exacta.