電驅動技術是全球從化石燃料向可再生能源過渡戰略的重要舉措。到2030年，全球電動乘用車的比例預計將達到新注冊乘用車的55%。盡管歐盟在2035年后將繼續允許內燃機和電子燃料汽車注冊，但未來大部分汽車將是純電動汽車。這將對傳動系統結構產生影響。KLINGELNBERG（克林貝格）公司提供了廣泛的產品組合，以實現成功過渡。
電動汽車正在進軍大眾市場。輕型電動商用車總擁有成本更低，特別是在當地的配送業務中，有望取代內燃機同類產品。重型電動卡車和燃料電池卡車進入大眾市場還需要一段時間。這些車輛仍然面臨著某些挑戰，比如電池笨重、費用昂貴、充電時間長。此外，圍繞氫氣罐和儲存技術的問題尚未得到很好解決。
電動汽車的最高質量要求
在向電動傳動系統過渡的過程中，傳動系統結構也在發生變化。多齒輪傳動系統正在向單速傳動系統轉變，電機可以覆蓋更廣的速度范圍。錐齒輪正在被圓柱齒輪所取代，后者效率更高，E-Axle更緊湊，生產效率更高。
與此同時，對圓柱齒輪的質量要求也在不斷提高。由于沒有了內燃機噪聲的掩蓋，傳動系統的齒輪噪聲問題變得更加突出。因此，需要使用新一代的機械設備來制造數量更少的傳動系統齒輪。為此，KLINGELNBERG（克林貝格）公司提供了先進的技術和解決方案，使客戶不僅在齒輪制造和質量監控方面都能“適應未來”。
圖1：由Speed Viper、CompactLoader
和R300組成的KLINGELNBERG（克林貝格）生產單元
齒輪制造：Speed Viper展成磨削
為了滿足乘用車齒輪的最高質量要求，作為可實現質量和產量最佳組合的工藝，展成磨削經過了硬精加工的反復測試。
圖2：配備兩個磨削蝸桿的Speed Viper（拋光磨削）
KLINGELNBERG（克林貝格）公司H?fler Speed Viper系列圓柱齒輪磨齒機是這一領域的競爭者。配有集成工件交換裝置的Speed Viper 300 磨齒機能夠加工各種電動汽車變速箱工件，適用于廣泛的工件尺寸范圍。最大的部件（通常是差速器齒圈）在乘用車中的直徑為220 mm左右，在輕型商用車中的直徑為280 mm。
Speed Viper2 80和180針對較小工件進行了優化。與Speed Viper相比，它們配有兩個工件主軸，可減少非生產時間，進一步提高了磨削時間短和更換頻繁的工件的生產效率。在切削速度高達100 m/s的情況下，磨削可實現最高生產效率。Speed Viper系列都可以輕松實現自動化。例如，使用作為套件一部分的CompactLoader，可與其他自動化供應商兼容。
Speed Viper是高質量的代名詞，其穩定和堅固的機床設計和減震礦物鑄件床身可確保亞微米范圍內的高工藝穩定性和重復性。
該軟件支持常見的噪聲優化生產工藝，高效齒輪拓撲磨削無扭曲齒輪。通過“安靜表面平移（QSS）”工藝，可以抑制可能導致車內噪聲激發的常規磨削結構。
拋光和精磨工藝可確保齒面的光滑度，從而優化傳動系統的效率。Speed Viper系列通過200 mm寬的磨削蝸桿發揮其優勢。即使使用分段式砂輪進行拋光磨削，Speed Viper也能在每個修整周期內磨削大量的組件。這有助于消除在生產效率和質量之間的矛盾，Speed Viper同時兼顧了生產效率和質量。
同時，拋光為汽車制造商提供了以下兩個優勢：首先，光滑的表面可提高齒面載荷能力，從而延長使用壽命，使傳動系統結構更緊湊，功率密度更高。其次，它還能提高傳動系統的效率。在電動汽車中，不僅能降低功耗，還能在保持相同續航里程的情況下減小電池尺寸。由于電池的成本較高，通過這種方式節省下來的成本遠遠超過額外拋光所需的費用。
監測質量…………滾動檢測
電動汽車中的齒輪噪聲被認為是一種干擾。由于需要確保電動傳動系統應盡可能保持安靜，生產和監測高質量齒輪變得越來越重要。如果在安裝后發現傳動系統產生噪聲，這將會帶來昂貴的改造費用。
圖3：HOEFLER（霍夫勒）R300
圓柱齒輪滾動檢測機內視圖
HOEFLER（霍夫勒）R 300圓柱齒輪滾動檢測機（“齒輪噪聲探尋者”）開始發揮作用。R 300 在一臺機床中提供了四種常用的滾動檢測方法，包括經典的雙齒面嚙合檢測方法、現代的單齒面嚙合檢測方法，以及結構噪聲和扭矩加速檢測等周期優化方法。
特別是后三種方法，可以在磨齒機的周期時間內檢測出與噪聲特性相關的齒輪偏差。
圖4：HISPEED OPTOSCAN 光學傳感器
“R300在工藝鏈的最初環節發現‘噪聲’大的齒輪。” 滾動檢測中心負責人Alexander Landvogt博士解釋道。“這既降低了廢品率，也減少了因傳動系統最終驗收測試不成功而產生的后續成本。它還可以更大限度地減少現場車輛的異常噪聲。”
此外，滾動檢測結果可以快速反饋磨削過程中的加工缺陷，并進行修正或操作員干預（例如：修整或閉環修正），以免生產出更多不良零件。
……齒輪測量
由于質量要求越來越嚴格，測量顯得越來越重要。在這方面，KLINGELNBERG（克林貝格）公司通過精密測量中心（P 系列）提供支持服務。除了在測量室進行常規測量外，精密測量中心還具有隔振和溫度補償功能，可直接在車間進行測量。這有助于減少了廠內運輸的需求，從而精簡生產流程。此外，它還縮短了齒輪從制造到測量之間的時間，使生產機床能夠快速修正。
“Done-in-One”理念……
除了齒輪測量之外，KLINGELNBERG（克林貝格）公司的“Done-in-One”理念還可以測量其他尺寸和位置公差。這大大減少了測量室內操作次數和不同測量系統。由于采用了專為電動汽車需求而開發的粗糙度測針，它可以測量和評估拋光表面質量。自動測針更換裝置可以高效地完成整個測量過程，無需操作員干預。
圖5：粗糙度測量 圖6：GDA 分析
咨詢電話：13522079385
……混合測量
為了滿足日益增長的測量需求，KLINGELNBERG（克林貝格）公司研發了一項提高生產率的混合測量技術。該技術通過加入光學傳感器擴展了傳統的接觸式測量技術。光學測量技術中心主任Markus Finkeldey總結了這項技術的優勢：“光學系統是對我們精密測量中心能力的重要補充。它可以加快測量速度，在不影響質量的前提下提高產量。”
總結與齒輪偏差分析
對于噪聲敏感的電動傳動系統，傳統的齒輪特性已無法提供有關車輛齒輪噪聲特性的信息。因此，對齒輪質量的評估不應僅僅依據傳統的測量報告和統計過程控制（SPC）。為了找到齒輪噪聲的根本原因，需要使用齒輪偏差分析（GDA）軟件來檢查齒輪的結構和波形，并模擬由此產生的激勵階次。
