日本电产尼得科自主创建CAE技术，助力开发液体动压轴承的结构

发布时间：2022-03-22 00:00
作者：Ameya360
来源：网络
阅读量：2231

为了探索液体动压轴承的最佳结构在公司内部开发建模技术和解析软件。

日本电产创建了一套充分利用超级计算机的计算能力，对风扇以及鼓风机模块进行流体解析的设计手法。与此同时，公司还通过计算机等工具自主研发流体解析软件，并将该软件用于HDD用马达的液体动压轴承设计中。

自20世纪90年代中后期起，本公司就开始着手研制CAE技术。当时，尽管超级计算机的价格非常昂贵，但是为了探求液体动压轴承——一款全新轴承的最佳结构，CAE技术必不可缺。

自1994年起，日本电产正式开始量产用于HDD的液体动压轴承，并于2000年前后起大幅扩充产品种类，产量持续上升。

随着采用液体动压轴承的HDD用马达的机种不断增加，对所有的验证案例采用“对试作品的规格进行商讨、修改和再设计”这种以往的流程已无法予以对应。在月产量以跳跃式的速度由几万台、几十万台升至几百万台的过程中，我们开始意识到，以往用于少量试制品生产中的品质管理方法已触及瓶颈，必须改用ppm不良率统计手法对品质进行管控。

为了捕捉到非正规分布的现象，需要制作1000个以上的试作品，而无论从成本还是交期来看都是不切实际的。因此，为了让每一位产品设计工程师只需坐在自己的办公桌前，打开电脑即可开始各项解析工作，本公司决定立即着手创建CAE技术。

日本电产尼得科自主创建CAE技术，助力开发液体动压轴承的结构

当HDD用马达的月产量由几万台、几十万台升至几百万台时，要求我们必须改用ppm不良率统计手法对品质进行管控。当时，由于在电脑上使用市售的解析软件会过于花费时间，因此在公司内部开发了独有的解析软件。为了在有限的计算能力内进行必要的解析，这种软件将范围锁定为液体动压轴承特有的机能，用二维模型定义三维模型，减小振动模型的自由度，仅以设计上特别需要的现象作为对象进行建模并实施计算。液体动压轴承是刻有鱼骨状沟槽的轴在油液中旋转并产生动压，在解析这一过程中的振动时，也要在弹簧和减震的作用下进行轴与轴承的建模，通过这样的简单化处理，计算刚性和衰减性等。通过实施这种最佳化，例如，即使将轴和轴承之间的间隙参数变更为1000～2000个模式的情况下，经过30分～1小时左右也能得到计算结果。

通过像这样使用上千个模式进行计算，检测到了以往实施的试作品制作和实验的验证中无法检测到的不良品，实现了有针对性地实施对策。

日本电产尼得科自主创建CAE技术，助力开发液体动压轴承的结构

在振动解析中，在弹簧和减震的作用下对轴和轴承之间的油液建模并实施计算。通过采用简单的模型，即使将轴和轴承之间的间隙参数变更为1000～2000个模式的情况下，经过30分～1小时左右也能得到计算结果。日本电产的解析软件开发部门与设计部门所属于同一个组织，因此，通常是与设计部门合作进行软件的版本升级和新软件的开发。对于开发部门无法对应的高难度项目，解析软件开发部门会与中央马达基础技术研究所合作共同推进软件的开发。

并且，近几年也出现了将液体动压轴承应用于风扇马达的案例。在应用于风扇马达的情况下，由于解析对象为流体，并且在很多情形下，并不是对单个的风扇马达而是对壳体内的流体解析和温度分布包括在内进行解析和设计，此时需要使用超级计算机以对应复杂的建模和庞大的计算量。

从零件设计到模块和单元设计或者是安装有模块或单元的壳体侧的结构设计，全部由日本电产自主地完成。近年来，如文字所述，日本电产正在从一个供应商进化为一个合作伙伴，其背景就在于长年积累起来的独有的CAE技术。

日本电产尼得科自主创建CAE技术，助力开发液体动压轴承的结构

在为电脑产品设计专用风扇马达的过程中，该套软件适用于包括风扇马达，壳体内部的气体流动以及温度分布等一系列的解析工作。当前，这部分解析工作全部利用超级计算机进行。

（备注：文章来源于网络，信息仅供参考，不代表本网站观点，如有侵权请联系删除！）

上一篇：什么是马达 马达的构成要素

下一篇：日本电产尼得科无刷DC马达应用于吊扇领域

在线留言询价

相关阅读
日本电产三协成功研发出装有圆柱形硅凝胶的触觉装置
行业新闻

日本电产三协成功研发出装有圆柱形硅凝胶的触觉装置

　　日本电产三协成功研发出使用圆柱形硅凝胶的触觉设备，该圆柱形硅凝胶是三协的自主产品。　　装有圆柱形硅凝胶的触觉装置　　近年来，触觉设备的用途越来越广，如应用于VR游戏和设备的输入操作等。传统的智能手机和其他设备中使用的是装有偏心重量的旋转电机和垂直线性致动器，但最近，通过对振动进行精细控制，除了输入应答等单纯的振动以外，触觉设备还可以呈现“粗糙”或“光滑”等摩擦或柔软度、硬度等各种类型的感觉。　　日本电产三协新开发的装有圆柱形硅凝胶的触觉装置可以再现上述力觉、触觉等感觉。此外，还有一大亮点就是磁体与线圈是由硅凝胶支撑，一个零件即可发挥弹簧与阻尼器的作用。由于本产品使用了独特配方的硅凝胶，使共振峰值可以自由调节，并且没有弹簧和阻尼器，便没有机械疲劳，因此具有较强的耐用性。　　本产品在中国和越南生产，预计将针对日本、欧美、中国等市场的家用游戏机、汽车触摸屏和办公自动化设备等产品扩销增量。　　作为全球颇具实力的综合马达制造商集团旗下的一员，日本电产三协今后将继续致力于提供有助于创造美好舒适社会的创新性解决方案。
2022-12-07 17:14 阅读量：1904
日本电产的驱动马达系统“E-Axle”曾被广汽纯电动汽车“Aion V”采用
行业新闻

日本电产的驱动马达系统“E-Axle”曾被广汽纯电动汽车“Aion V”采用

　　2020年6月广汽新能源汽车有限公司发布的新款纯电动汽车“Aion V”采用了日本电产（Nidec）的驱动马达系统“E-Axle”的150kW款“Ni50Ex”。目前，Aion系列已经发布了三种车型，而这三种车型全部采用了日本电产的“E-Axle”。　　广汽新能源汽车有限公司成立于2017年，是广州汽车集团旗下的新能源汽车品牌。该公司于2018年12月新建了年产能达20万辆的新能源汽车工厂，并在积极地进行投资布局；2019年5月推出了Aion系列第一款车型“Aion S”，且该车型一直位居中国新能源汽车市场销量前列。近几年，该公司取得了显著的发展。　　于2020年6月上市的新款纯电动汽车“Aion V”是广汽新能源汽车品牌Aion系列的第三款车型，其采用了该公司研发的全铝纯电专属平台GEP2.0，同时也搭载了5G智能座舱系统、自动泊车系统、应用了中国高精地图的L3级自动驾驶系统等多种新技术。　　“Aion V”中搭载的“E-Axle Ni50Ex”（最大功率150kW，最大系统输出扭矩3,900Nm）在2019年4月投产后已经被六种车型(＊1)采用。日本电产的轻薄短小型马达运用了在精密小型马达的开发过程中所确立的磁路设计专有技术、以及含有永磁和独特的油冷却结构。    而“E-Axle Ni50Ex”中通过采用该轻薄短小型马达实现了小型化，采用第二代逆变器十分有助于该车动力性能、耗电性能、音振动性能的提升以及车重的降低。除此之外，日本电产所研发的新系统“PBW”（Parking by wire）首次搭载在“Aion V”的部分版本中。“PBW”是“SBW” (Shift by wire)的一种，当换挡杆放在P档时，只利用电信号来控制马达而不是利用金属线来锁车的系统。    PBW执行器中的ECU(Electric control Unit)会判断车辆的运行状况，在必要的情况下激活系统，该系统可以满足未来自动驾驶的需求。此次Aion V采用的驱动马达系统中所使用的驱动马达、PBW用马达、与起到冷却和润滑作用的电动油泵（Electric Oil Pump）均为日本电产自主生产的马达，驱动马达、电动油泵马达以及PBW马达均为马达与ECU组成的模组产品。　　广汽新能源汽车Aion系列（所有车型均搭载了日本电产的“E-Axle”）　　日本电产 驱动马达系统“E-Axle”产品阵容　　日本电产今后将一如既往地作为全球颇具实力的综合马达制造商，继续研发蕴含了轻薄短小技术、高能效技术、控制技术的产品，为推动汽车的发展快速提供创新型解决方案。
2022-05-26 11:51 阅读量：2473
日本电产尼得科绝缘等级H的工业发电机TAL473
行业新闻

日本电产尼得科绝缘等级H的工业发电机TAL473

　　Nidec（尼得科）推出新一代工业发电机TAL473，TAL整合了研发团队的新技术和创新，为客户提供可靠、高性能发电解决方案。具有可靠、高性能的特点，绝缘等级H，防护等级IP23，电压调整率(稳态)±1%，超速能力2250min-1，主要可作为发电应用。符合多项国际标准TAL发电机符合IEC 60034等相关国际标准与规范，并且是在符合ISO 9001和 ISO 14001的环境下设计、制造和推广的。　　电气设计　　●H级绝缘　　●低压绕组　　●6块接线排(可根据6线或12线调整)　　●星型连接和三角连接　　●优化的性能　　坚固的设计　　●结构紧凑、刚性优异的装配，以更好的抵御发动机产生的振动　　●钢制外壳　　●铸造前后端盖　　●单轴承结构与市场绝大部分发动机匹配　　●长效密封轴承　　●标准转向：从驱动端看顺时针旋转　　基本信息：　　紧凑的端子箱结构　　●容易调整AVR及接线　　●标准的端子箱结构，可适用于安装测量和保护CT(CT外形需咨询工厂)　　●可安装并机用下垂互感器　　适用不同环境防护等级　　●IP23标准防护　　●标准绕组保护，可满足相对湿度小于95%的非灾害性环境　　应用领域　　TAL系列发电机专为特定的主备用应用场合设计：电信、商用、工业等。　　可选项　　●AREP+&PMG　　●12线　　●颜色定制　　●空间加热器　　●并车下垂组件　　●CE标记　　●定子测温　　●测量和保护CT(CT外形需咨询工厂)　　●电位调节器　　●对于灾害性环境和相对空气湿度大于95%的线圈保护(系统2或4):TAL A46: TAL A46H为1，其余型号为0.97;TAL A473:TAL A473D&F为0.95，TAL 473A 380V为0.95，其余型号为1；TAL A49:1。
2022-05-25 13:29 阅读量：2931
日本电产牵引驱动器的静音化技术 ​
行业新闻

日本电产牵引驱动器的静音化技术 ​

　　为了实现一种对静音性有所要求的自动搬运装置。　　随着少子老龄化现象的加剧，劳动力人口不断减少，在物流系统的现场，代替人力来搬运物品的自动搬运装置正在普及。即使无需沿着磁带等导引装置也可移动的无导引化技术正在不断发展。除了工厂、仓库以外，无导引化自动搬运装置在其他行业的应用也备受关注。但是，如果将其用于酒店客人的行李搬运、办公室资料、器材的搬运、图书馆藏书的搬运等，出于对该类设施的客人及用户的考虑，对无导引化自动搬运装置的静音化提出了更高要求。因此，所有的焦点都聚集在了具有卓越静音性能的牵引驱动器上。　　在高压状态下使润滑油固化并传递动力　　只有当油膜通过辊的接触点时，才会在高压下固化。　　牵引驱动器是一种使用经由润滑油膜相互按压并滚动的辊，将动力从一个辊传递给另一个辊的技术。辊的接触部将产生非常高的压力。液体分子在常压下可自由移动，但在高压下会规则地排列成固体结晶。牵引驱动器利用这一特性将动力从一个辊传递给另一个辊。 与齿轮传动装置不同，由于齿轮的啮合不会产生冲击噪音，因此静音性较好，而且即使不旋转，辊之间也始终保持接触，可以保持较小的齿隙。　　也不会出现由于齿轮的齿距误差（加工精度）引起的高频速度变化，并且可以非常平稳地传递动力。 日本电产新宝自1952年开始批量生产装有牵引驱动器的工业用变速器，迄今为止在许多工业设备中得到了广泛应用。　　通过重重改良实现小型化　　牵引驱动器的缺点是，可通过特定尺寸实现的传递扭矩低于齿轮减速器，因此不得不增大体积。以往，为了获得相同的扭矩，根据规格，有时还要将尺寸增大到原来的4～5倍。　　牵引驱动器的缺点是，可通过特定尺寸实现的传递扭矩低于齿轮减速器，因此不得不增大体积。以往，为了获得相同的扭矩，根据规格，有时还要将尺寸增大到原来的4～5倍。 日本电产新宝一直致力于牵引驱动器的小型化。原理上，在辊之间施加的按压力越大，传递扭矩就越大。但是，如果用很大的力来按压辊，则接触面的压力将变得过高，部件本身的寿命将缩短，因此，必须要确保一定的尺寸。　　因此，通过在辊的形状上下功夫，将辊之间的接触面积从点扩展到线，从而来分散按压力，通过这样的设计，使辊能承受更大的按压力。此外，通过利用FEM（Finite Element Method）解析进行计算机模拟验算，使结构得到优化，从而实现了可承受高压的部件强度。如今，已成功实现了与齿轮减速器近乎相同的尺寸。　　与齿轮减速器相比成功地实现了13dB的静音化　　日本电产新宝于2016年领先于行业其他公司率先开发了可随意设置行驶路线的无人搬运台车——“S-CART”。尽管该款搬运台车采用齿轮减速器进行动力传递，但该款车有多款应用，可满足100kg／200kg／500kg／1t的装载需求，因此广受好评。最近，日本电产新宝还为酒店开发设计了专用的无人台车，该款无人台车搭载了追踪功能，可以在搬运行李的同时跟随酒店员工和入住客人，从而有效地辅助酒店的行李搬运业务。该款酒店S-CART采用了牵引驱动器，并计划在酒店行业进行推广，扩大销量。　　为展会演示用制作而成的酒店用S-CART。这是一款名为AMR（Autonomous Mobile Robot）的自主移动式机器人，最近已成为热门话题。该款机器人可代替行李搬运工搬运行李，还具有跟随酒店工作人员和客人并返回到特定位置的功能等。　　在使用同一壳体中分别装有齿轮减速器和牵引驱动器的无人搬运台车进行的噪音比较实验中，牵引驱动器的噪音较低为13dB。即使在图书馆中行驶，发出的噪音也几乎不会被察觉，因此具有良好的适销性。　　只有当油膜通过辊的接触点时在无负载、行驶距离为6m、最高速度为3.6km/h的设定条件下测量噪音。可以看出，齿轮变速机构测得的噪音为65.7 dB，牵引驱动器测得的噪音为55.4 dB，存在较大差异。　　该款产品于2020年通过了公司内部的耐久试验，目前处于最终调试阶段，以准备进入量产阶段。另外，考虑到产品的小型化、静音化是无穷尽的挑战，因此，将来的目标是实现一种比齿轮减速器更小且比马达的静音性更好的牵引驱动器。
2022-05-18 14:59 阅读量：3109
热门分类
盒子，外壳，机架 电缆，电线 电路保护 连接器，互连器件 开发套件 机电产品 嵌入式解决方案 风扇，热管理 光电元件 其它 无源元件 电源 半导体 传感器，变送器 测试与测量
  • 一周热料
  • 紧缺物料秒杀
型号 品牌 询价
MC33074DR2G onsemi
CDZVT2R20B ROHM Semiconductor
BD71847AMWV-E2 ROHM Semiconductor
TL431ACLPR Texas Instruments
RB751G-40T2R ROHM Semiconductor
型号 品牌 抢购
BP3621 ROHM Semiconductor
IPZ40N04S5L4R8ATMA1 Infineon Technologies
BU33JA2MNVX-CTL ROHM Semiconductor
TPS63050YFFR Texas Instruments
STM32F429IGT6 STMicroelectronics
ESR03EZPJ151 ROHM Semiconductor
热门标签
ROHM
Aavid
Averlogic
开发板
SUSUMU
NXP
PCB
传感器
半导体
原厂授权品牌
更多授权品牌>>
资讯排行榜
  • 周排行榜
  • 月排行榜

相关百科
关于我们
AMEYA360微信服务号 AMEYA360微信服务号
AMEYA360商城(www.ameya360.com)上线于2011年，现 有超过3500家优质供应商，收录600万种产品型号数据，100 多万种元器件库存可供选购，产品覆盖MCU+存储器+电源芯 片+IGBT+MOS管+运放+射频蓝牙+传感器+电阻电容电感+ 连接器等多个领域,平台主营业务涵盖电子元器件现货销售、 BOM配单及提供产品配套资料等，为广大客户提供一站式购 销服务。