作為可靠性和靈活性的工程解決方案的標(biāo)志，NBC軸承是印度國(guó)家級(jí)的工程工業(yè)品牌。國(guó)家工程工業(yè)有限公司(NEI)成立于 1946年，是印度領(lǐng)先的軸承制造商和出口商，以卓越的產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)而聞名。

NEI公司的總部位于齋浦爾，隸屬于市值24億美元的CK Birla集團(tuán)。自1946年開(kāi)始生產(chǎn)19個(gè)型號(hào)的30000多個(gè)軸承以來(lái)，NEI現(xiàn)已發(fā)展至年產(chǎn)量2億多個(gè)軸承，覆蓋2300多個(gè)品種，為印度及五大洲的汽車(chē)、鐵路和工業(yè)領(lǐng)域的其它30多個(gè)國(guó)家的大量客戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。此外，NEI還通過(guò)全國(guó)550 個(gè)授權(quán)經(jīng)銷商網(wǎng)絡(luò)為印度客戶提供后市場(chǎng)服務(wù)。

NEI在印度擁有超過(guò)2800名員工和5家制造工廠，配備了全球領(lǐng)先的制造和工藝技術(shù)，是印度最好的研發(fā)中心之一。

NEI與ConMet等知名輪轂制造商長(zhǎng)期合作，并為全球范圍內(nèi)為商用車(chē)主機(jī)廠及一級(jí)供應(yīng)商提供各種輪轂軸承單元，其最受歡迎的產(chǎn)品之一就是輪轂軸承單元。

由于地形、運(yùn)行環(huán)境和車(chē)輛載荷的多樣性，輪轂軸承在運(yùn)行過(guò)程中承受著非常復(fù)雜的載荷工況。如何維持輪轂軸承內(nèi)部的良好工作機(jī)制，以更精確地預(yù)測(cè)軸承使用壽命變得更加重要。

為了解決這個(gè)難題，可以將輪轂軸承的工程分析拆分為以下幾個(gè)關(guān)鍵步驟。

步驟1：軸承性能分析

? 在Romax Spin中建立系統(tǒng)模型，模擬系統(tǒng)運(yùn)行條件

? 定義工況及載荷譜

? 綜合考慮復(fù)雜的系統(tǒng)交互行為-軸變形、錯(cuò)位量等

以上步驟可確定軸承的性能范圍，并有助于可視化一些參數(shù)變量。

步驟2：確定最佳運(yùn)行工況

在這一步中，將確定最佳的運(yùn)行場(chǎng)景，以及各項(xiàng)性能的邊界。

步驟3：確定控制參數(shù)

輪轂單元的獨(dú)特之處在于其運(yùn)行時(shí)部件之間保持著預(yù)緊載荷。安裝配合產(chǎn)生的內(nèi)部變形將會(huì)消耗一部分內(nèi)部游隙，從而得到所需的預(yù)緊載荷，而不是通過(guò)調(diào)整軸承套圈之間的相對(duì)軸向位移來(lái)實(shí)現(xiàn)。

因此，在輪轂單元的設(shè)計(jì)中控制軸承內(nèi)部游隙是關(guān)鍵的一步。

步驟4：控制參數(shù)的DOE分析

這是整個(gè)設(shè)計(jì)分析流程中最關(guān)鍵的一步。為了理解這些參數(shù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)影響，我們對(duì)它們進(jìn)行了批量化的參數(shù)研究，這可以考慮零件制造公差對(duì)軸承性能的影響。

這一步需要大量的迭代計(jì)算，以前通常是使用內(nèi)部方法或其它軟件。Romax Spin中的DOE參數(shù)優(yōu)化工具極大地提升了迭代計(jì)算的精度和效率，它不僅可以大幅縮短分析的時(shí)間，同時(shí)也幫助工程師更加便捷地展示和分析數(shù)據(jù)，制定更加現(xiàn)實(shí)的工程決策。

——Anirudh Kaushik

全球汽車(chē)行業(yè)工程應(yīng)用經(jīng)理

通過(guò)大量的DOE計(jì)算結(jié)果，工程師可以分析并制定滿足游隙要求所需要的各項(xiàng)制造偏差的極限范圍。

DOE模塊提供了一系列的技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

1.在短時(shí)間內(nèi)完成大量的迭代計(jì)算

2.實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵性能參數(shù)的可視化

3.使工程決策更具魯棒性

對(duì)于輪轂軸承，燃油效率是一項(xiàng)關(guān)鍵的性能衡量標(biāo)準(zhǔn)。由于環(huán)境法規(guī)和監(jiān)管政策對(duì)于能源效率的要求不斷提高，所有的軸承制造商都在努力提高效率，減少滾動(dòng)組件內(nèi)部的功率損失。NEI新研發(fā)的低摩擦輪轂軸承系列已考慮所有需要改進(jìn)的參數(shù)，以滿足客戶對(duì)于效率的需求。

在以軸向游隙為目標(biāo)凍結(jié)軸承微觀幾何的同時(shí)，我們也會(huì)優(yōu)化法蘭的錐面接觸。合適的錐面接觸點(diǎn)位置不僅可以保持較高的軸向承載能力（同時(shí)管理轉(zhuǎn)向負(fù)載），對(duì)于優(yōu)化軸承的功率損失也至關(guān)重要。

同樣，優(yōu)化這個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)是一個(gè)高度迭代的過(guò)程。使用Romax Spin及其DOE模塊，工程師可以通過(guò)自動(dòng)化功能研究軸承微觀幾何參數(shù)對(duì)于應(yīng)力及接觸行為的影響，從而方便確定“甜區(qū)”。如下圖所示，多變量分析以及3D可視化工具幫助工程師在最終確定軸承參數(shù)時(shí)進(jìn)行更完善的工程決策。

接觸高度是關(guān)鍵參數(shù)之一。不恰當(dāng)?shù)慕佑|高度會(huì)導(dǎo)致接觸橢圓截?cái)?，從而引起較高的接觸應(yīng)力，這會(huì)極大地降低軸承的承載能力。這種現(xiàn)象如下圖所示：

在接觸及其它關(guān)鍵的微觀幾何參數(shù)優(yōu)化完成后，一種高效節(jié)能的軸承設(shè)計(jì)方案就產(chǎn)生了。

當(dāng)設(shè)計(jì)方案定型并具有可視化數(shù)據(jù)后，工程師就需要對(duì)實(shí)際軸承的性能進(jìn)行驗(yàn)證分析。此時(shí)，使用Romax Energy對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和實(shí)際軸承進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。如下圖所示，NEI低摩擦軸承的摩擦力矩降低了17%，這與Romax Energy中通過(guò)功能損失計(jì)算設(shè)定的目標(biāo)非常接近。

通過(guò)各種Romax軟件和嚴(yán)格的測(cè)試程序得到完整的軸承分析結(jié)果，可以使公司能夠公正地滿足客戶的需求，并在輪轂軸承領(lǐng)域占據(jù)有利的競(jìng)爭(zhēng)地位。

Romax Spin中的高級(jí)軸承模塊通過(guò)調(diào)整內(nèi)部設(shè)計(jì)參數(shù)幫助我們優(yōu)化摩擦損失。

——Anirudh Kaushik

全球汽車(chē)行業(yè)工程應(yīng)用經(jīng)理