2025年10月31日
TE2025年10月30日
罗克韦尔2025年10月24日
采埃孚2025年10月24日
兆易创新2025年10月24日
欣旺达2025年10月27日
魏德米勒
2025年10月22日
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罗克韦尔
2025年10月16日
明珞装备
2025年10月11日
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2025年10月31日
海克斯康
2025年10月24日
Melexis
2025年10月24日
倍加福
2025年10月23日
科尔摩根
2025年10月23日
海康机器人
新能源驱动电机的轴，作为扭矩传递至轮端的核心组件，其设计本身固然不算复杂，但一些关键细节仍值得我们细致关注。
01材料牌号选择
目前市场上，20CrMnTi作为低碳合金钢的代表，以其独特的性能在行业中占有一席之地。它以其良好的可加工性和适中的机械性能，成为了许多新能源驱动电机轴的首选。
另一种是以42CrMo为典型的中碳钢，以其高强度和高硬度都在20CrMnTi之上。以下是42CrMo与20CrMnTi的各个纬度的对比表，两种材料个有千秋。
对于轴而言强度是一个至关重要的指标。在这方面，42CrMo比20CrMnTi强，但不代表20CrMnTi就不行，20CrMnTi可加工性使得制造过程更为顺畅，原材料成本也相对较低。因此，在选择牌号时，需要根据电机的使用场景、性能要求以及成本预算进行综合考虑。
总结：能用低碳合金钢就首选低碳合金钢。
02 良好的锻造性
锻造是电机轴制造过程中不可或缺的一环。无论是低碳钢还是中碳钢，都需要经过锻造工艺来塑造成特定的形状和尺寸。这一过程不仅能够优化金属的内部组织结构，提高其机械性能，还能减少内部缺陷，提高轴的强度和韧性。
在设计电机轴产品时，我们必须充分考虑其可锻造性。合理的设计能够使轴的毛重与净重之间的差异最小化，这不仅有利于减少材料的浪费，还能降低制造过程中的能耗和成本。
最明显的就算特斯拉电机轴的变化，如下图，特斯拉的轴将突出来的细长段去掉，就算因为这个结构不容易锻造出来，加工余量比较大，成本会比较高。
总结：轴设计的台阶跨度一定要经可能小，这样轴的锻造性就会好。
03 正确的表面热处理
表面热处理是为了让轴表面硬度提高，见效与其他零部件配合中的变形。
与电机轴相配合的有转子铁芯，轴承，减速器花键（有的同轴布置就算和斜齿轮），这些配合面是必须做热处理的。
中碳钢高频表面淬火（如高频感应淬火），低碳钢淬火常采用渗碳（碳氮共渗）的方式。
其原因是低碳钢的碳含量较低，因此低碳钢常采用渗碳（碳氮共渗）淬火的方式，提高表面层的碳含量。相比之下，中碳钢的碳含量适中，本身就具有较高的强度和硬度。因此中碳钢更多的是追求其表面的进一步硬化和耐磨性的提升。高频表面淬火能使中碳钢的表面迅速冷却，形成马氏体组织，从而大幅提高表面的硬度和耐磨性。
高频淬火比较考验轴的形状，如果台阶变化太大那边热处理的效果会非常不好，由于中碳钢本来强度就大，因此我建议中碳钢局部重要的配合面做热处理。
总结：低碳钢可以整个做热处理，中碳钢局部重要配合面做热处理。
电机轴的材料选择、锻造工艺及热处理方式，都是确保产品性能与降低成本的重要环节。通过深入研究不同材料的特性，优化锻造设计，以及精准地选择热处理方式，我们能够打造出既满足性能要求又经济实用的电机轴产品。
内容来源自【RIO电驱动】公众号
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