作為可靠性和靈活性的工程解決方案的標(biāo)志，NBC軸承是印度國家級的工程工業(yè)品牌。國家工程工業(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年開始生產(chǎn)19個型號的30000多個軸承以來，NEI現(xiàn)已發(fā)展至年產(chǎn)量2億多個軸承，覆蓋2300多個品種，為印度及五大洲的汽車、鐵路和工業(yè)領(lǐng)域的其它30多個國家的大量客戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。此外，NEI還通過全國550 個授權(quán)經(jīng)銷商網(wǎng)絡(luò)為印度客戶提供后市場服務(wù)。

NEI在印度擁有超過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期合作，并為全球范圍內(nèi)為商用車主機(jī)廠及一級供應(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)境和車輛載荷的多樣性，輪轂軸承在運(yùn)行過程中承受著非常復(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)測軸承使用壽命變得更加重要。

為了解決這個難題，可以將輪轂軸承的工程分析拆分為以下幾個關(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)行場景，以及各項性能的邊界。

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，而不是通過調(diào)整軸承套圈之間的相對軸向位移來實(shí)現(xiàn)。

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

步驟4：控制參數(shù)的DOE分析

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

這一步需要大量的迭代計算，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算的精度和效率，它不僅可以大幅縮短分析的時間，同時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

全球汽車行業(yè)工程應(yīng)用經(jīng)理

通過大量的DOE計算結(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：

1.在短時間內(nèi)完成大量的迭代計算

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

對于輪轂軸承，燃油效率是一項關(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，我們也會優(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（同時管理轉(zhuǎn)向負(fù)載），對于優(yōu)化軸承的功率損失也至關(guān)重要。

同樣，優(yōu)化這個設(shè)計參數(shù)是一個高度迭代的過程。使用Romax Spin及其DOE模塊，工程師可以通過自動化功能研究軸承微觀幾何參數(shù)對于應(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|高度會導(dǎo)致接觸橢圓截斷，從而引起較高的接觸應(yīng)力，這會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)計方案就產(chǎn)生了。

當(dāng)設(shè)計方案定型并具有可視化數(shù)據(jù)后，工程師就需要對實(shí)際軸承的性能進(jìn)行驗(yàn)證分析。此時，使用Romax Energy對產(chǎn)品設(shè)計和實(shí)際軸承進(jìn)行對比驗(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中通過功能損失計算設(shè)定的目標(biāo)非常接近。

通過各種Romax軟件和嚴(yán)格的測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)有利的競爭地位。

Romax Spin中的高級軸承模塊通過調(diào)整內(nèi)部設(shè)計參數(shù)幫助我們優(yōu)化摩擦損失。

——Anirudh Kaushik

全球汽車行業(yè)工程應(yīng)用經(jīng)理