30,000RPM超高速齿轮箱

风陵渡

最近看了一些超高速电驱动的设计和验证。追求功率密度，降低成本，超高速电驱动转速到底多少是收益最佳的？FZG的结论是25,000-30,000RPM，再往上走边际收益小了，而挑战巨大。

控制各零件的效率对超高速齿轮箱至关重要，包括因为RPM引起的功率损失和因为载荷引起的功率损失，这些损失产生的热量影响整个电驱动系统的热管理。

齿轮本身，比如八爷提到的小的基节误差被要被放大了，需求高精度，还有高速带来的冲击载荷，硬度梯度及材料本身更高的要求。

其他还有
——超低阻力和粘度的含水流体润滑油
——特殊油封
——特殊轴承，良好润滑条件下dn值达3*10^6，混合陶瓷球轴承
——优化的NVH和低损耗齿轮设计
——超宽转速范围带来更容易产生共振问题，难点，可能会出现摁住了这里，那里又起来了

构型方面，高速行星在重量和体积包括功率密度方面对二级或者三级减速的平行轴优势明显。市面上见到的二级平行轴高速齿轮箱最大速比有13的，再
大的还有吗？25,000-30,000RPM 输入，轮端1500 RPM，速比在16-20。如果不用差速器分布式驱动，看下来需要三级平行轴或者两级行星。对比下来，高速行星才是趋势？


高速行星的布置

FZG单排行星给了5L/min的冷却流量。输入太阳轮特殊的双角接触轴承固定；行星架和输出小齿轮轴右边大轴承固定，左边小轴承浮动，强制润滑油经导油板进入行星销轴后导入行星轴承；齿圈浮动与机壳花键相连。



https://www.researchgate.net/journal/Forschung-im-Ingenieurwesen-1434-0860/publication/345760567_Efficient_lubrication_of_a_high-speed_electromechanical_powertrain_with_holistic_thermal_management/links/5fc5e645299bf1a422c765dd/Efficient-lubrication-of-a-high-speed-electromechanical-powertrain-with-holistic-thermal-management.pdf

https://www.researchgate.net/publication/342459127_On_the_Impact_of_Maximum_Speed_on_the_Power_Density_of_Electromechanical_Powertrains/fulltext/5ef547fc92851c52d6fdc058/On-the-Impact-of-Maximum-Speed-on-the-Power-Density-of-Electromechanical-Powertrains.pdf

https://www.researchgate.net/profile/Daniel-Schweigert/publication/369383582_Results_of_the_joint_project_Speed4E_efficiency_and_vibration_behavior_of_the_high-speed_gearbox/links/641d9a2da1b72772e422c9cc/Results-of-the-joint-project-Speed4E-efficiency-and-vibration-behavior-of-the-high-speed-gearbox.pdf?origin=publication_detail

菜哥

大佬，你好。

2266998

以前聊过这个，实际，23000~25000就接近极限了，电机当然速度还能高，可成本也陡起，

速度当然可以提高功率密度，一个明显的例子，柴油机到4350转，功率密度可以代替M1的那个涡轮机，可成本也大，未必划得来，

引入氢涡轮之后，电池就小了，重量可以再次分配给电机，电机速度就下到15000，此时，就合理了，

以前专门论证这些，因为我同时能玩齿轮，电机，轴承，离合器，就请我论证这个，

写这个逻辑关系，函数就非常复杂，

风陵渡

我觉得最终的能源形态还得是液体，它应该要利用空气中这20%的氧气，不管是电化学还是燃烧。纯大电池不需要氧气，先天少了一个条件要矮半截，
月球火星车就用电池了。

最终驱动轮子的应该只是电，符合第一性原理，自动驾驶也方便做。