Dutá technológia hriadeľa motora

Ten/Tá/Tomotorhriadeľ je dutý, s dobrým odvodom tepla a môže prispieť k nízkej hmotnostimotor.Predtým boli hriadele motorov väčšinou pevné, ale kvôli použitiu hriadeľov motorov sa napätie často sústredilo na povrch hriadeľa a napätie na jadro bolo relatívne malé. Podľa ohybových a torzných vlastností mechaniky materiálov je vnútorná časťmotorHriadeľ bol vhodne vydlabaný a na zväčšenie vonkajšej časti bol potrebný iba malý vonkajší priemer. Dutý hriadeľ môže spĺňať rovnaký výkon a funkciu ako plný hriadeľ, ale jeho hmotnosť sa môže výrazne znížiť. Zároveň vďaka vydlabaniumotorhriadeľ, chladiaci olej môže vniknúť do vnútra hriadeľa motora, čím sa zväčší plocha na odvod tepla a zlepší sa účinnosť odvodu tepla. Pri súčasnom trende rýchleho nabíjania vysokým napätím 800 V je výhoda dutých hriadeľov motorov väčšia. Súčasné výrobné metódy dutých hriadeľov motorov zahŕňajú najmä dutiny plných hriadeľov, zváranie a integrované tvárnenie, pričom zváranie a integrované tvárnenie sa vo výrobe široko používajú.

Zváraný dutý hriadeľ sa vyrába hlavne extrúznym tvarovaním, čím sa dosiahne stupňovitý vnútorný otvor hriadeľa, a následne sa obrába a zvára do požadovaného tvaru. Pri extrúznom tvarovaní sa čo najviac zachovávajú zmeny tvaru vnútorného otvoru s požiadavkami na štruktúru a pevnosť výrobku. Vo všeobecnosti sa základná hrúbka steny výrobku môže navrhnúť pod 5 mm. Zváracie zariadenia zvyčajne používajú tupé trecie zváranie alebo laserové zváranie. Ak sa používa tupé trecie zváranie, poloha tupého spoja je vo všeobecnosti približne 3 mm s presahom zvaru. Pri laserovom zváraní je hĺbka zvaru vo všeobecnosti medzi 3,5 a 4,5 mm a pevnosť zvaru je zaručená na viac ako 80 % substrátu. Niektorí dodávatelia dokážu dosiahnuť dokonca viac ako 90 % pevnosti substrátu prostredníctvom prísnych kontrolných opatrení procesu. Po dokončení zvárania dutého hriadeľa je potrebné vykonať ultrazvukové alebo röntgenové testovanie mikroštruktúry a kvality zvaru v oblasti zvaru, aby sa zabezpečila konzistencia výrobku.

Integrovaný tvarovací dutý hriadeľ sa kuje prevažne externým zariadením na polotovare, čo umožňuje vnútornej časti priamo dosiahnuť stupňovitý vnútorný otvor hriadeľa. V súčasnosti sa používa hlavne radiálne kovanie a rotačné kovanie a zariadenia sa prevažne dovážajú. Radiálne kovanie je typické pre zariadenia spoločnosti FELLS, zatiaľ čo rotačné kovanie je typické pre zariadenia spoločnosti GFM. Radiálne kovanie sa zvyčajne dosahuje použitím štyroch alebo viacerých symetrických kladív s frekvenciou viac ako 240 úderov za minútu, aby sa dosiahla malá deformácia polotovaru a priame tvarovanie dutého rúrkového polotovaru. Rotačné kovanie je proces rovnomerného usporiadania viacerých hláv kladív v obvodovom smere polotovaru. Hlava kladív sa otáča okolo osi a vykonáva radiálne vysokofrekvenčné kovanie na obrobku, čím sa zmenšuje prierez polotovaru a axiálne sa predlžuje, aby sa získal obrobok. V porovnaní s tradičnými plnými hriadeľmi sa výrobné náklady integrovaných tvarovaných dutých hriadeľov zvýšia približne o 20 %, ale hmotnosť hriadeľov motorov sa vo všeobecnosti zníži o 30 – 35 %.