汽车轮毂轴承径向突然断裂的原因分析与对策

汽车轮毂轴承径向突然断裂的原因分析与对策 交 通 科 技年月 : ,:,, , ,,,,,:,,:;,:; , ,;:～,:: ,,,,,,,，～,,,:,:,,! 汽车轮毂轴承径向突然断裂的原因分析与对策 ,, 王立军程林清 ,,,武汉天津中石化管道储运公司仪长输油处 天津港实华原油码头有限公司 ,,,,::,,,,,::,,, 摘 要 分析了汽车轮毂轴承径向突然断裂的原因,提出了汽车轮毂轴承径向突然断裂的预防措 ,。施和对策并阐述了轮毂轴承技术及发展趋势 关键词 汽车 轮毂轴承 断裂 原因分析 对策 内、外圈沟道面粗糙度检测结果表 ,汽车轮毂轴承的主要作用是承重和为轮毂的 ,转动提供精确引导它既承受轴向载荷又承受径 样品,,内圈表面粗糙度外圈表面粗糙度 ,, μμ,。 向载荷是一个非常重要的零部件 ,,,,,,,,, , ,,,, ,,,, 第一代 , ,,,, ,,,, 汽车轮毂轴承径向突然断裂的原因分析 , ,,,,,,,,, 第二代, ,,,, ,,,, 轴承本身评判指标的分析 ,,, ,,。 轴承组件硬度分析从断裂中随意取出 ,,。沟道沟心距分析沟道沟心距在轴承设 , , ,,计时的要求是非常严格的在时公差一般要 ,,分别是件样品件第一代轴承件第二代轴 , , , 。 ,求不大于在轴承运转过程中沟道沟 ,。:,:, ,,承进行硬度分析见表, , 心距过大或过小都会对局部沟道产生切向应力 轴承组件硬度分析 表, 。使得轴承的断裂损伤速度加快这里所研究的, ,,, 内圈 钢球 外圈 样品，,:，,:，,,: 。件样品其沟道沟心距都在公差的范围内 , ,,,,,,,,,,, 润滑状况对轴承断裂的影响 ,,,第一代 ,,,:,,,,,,,, ,,。 轴承密封圈与密封圈座的配合一般情 ,, ,,,,,,,:,,, ,况下接触式合金骨架和橡胶双层结构在汽车轮 ,,:,,,,,,,,: 第二代 。毂轴承的密封圈设计中被应用为了防止润滑脂 ,,,,,,,,,,,, ,,外泄内层密封圈横截面与密封圈座紧配合为了 规定值,:,, ,,,, :: ,防止外界水汽及异物侵入轴承中外层密封圈与 ,,。 、。 金相组织分析轴承经过热处理将会有 密封圈座轴承内圈紧配合此种设计有双层密 , ,较好的硬度和强度轴承的使用寿命直接受热处 ,,封功能可以有效地保护轴承体内的油脂此设计 。理效果的影响采用的金相显微镜分别为倍 ,:: 。较为合理 ,和对第二代轮毂轴承内圈沟道损坏剥落 倍,:: ,,。 尺寸测量在失效的轴承中任意挑选 ,, ,处的金相组织进行观察发现剥落处材料组织并 ,,套润滑脂然后对其轴承进行配合尺寸测量测量 ,,,。没有发生任何变化 ,结果显示密封圈和密封圈配合和图纸的要求完 ,,、。内外 圈 粗 糙 度 分 析钢 球 的 滚 动 配 合 ,,全符合并且密封圈座的轮廓度也和工程图纸的 、。受内外圈沟道的表面粗糙度的直接影响如果 。 ,要求完 全 符 合因 此密 封 圈 和 密 封 圈 座 没 有 ,表面粗糙度过大在轴承工作中势必增大钢球与 。问题 ,沟道表面的应力从而可能导致沟道表面过早产 ,,。 轴承封圈对润滑脂的保护及影响轴承 ,。生断裂损伤 ,的运转受到润滑状况好坏的影响保护油脂免受 ,,任意取进行检测内圈沟道表面粗 件样品, ,外界污染的重要部件是轴承密封圈同时容易在 ,糙度均小于外圈沟道表面粗糙度均小于, ,,,μ轴承拆卸维修中产生塑性变形的零件也是轴承密 ,。检测结果见表。 封圈如果密封圈破损将导致外面的污物或水汽 ,,, μ ,,侵入轴承内部使得润滑脂变得污浊并逐渐干涩 ,收稿日期 ,:,,:,:,,, 汽车轮毂轴承径向突然断裂的原因分析与对策王立军 程林清,年月 ,:,,,,, ,、。导致润滑油脂的固有特性逐渐消失则钢球与内备的 外沟道的 接 触 面 出 现 较 大 的 应 力 和 坚 硬 ，;,,, 摇辗技术 ,,,,。度从而在沟道上产生损伤 ,摇辗技术在第三代轮毂轴承被普遍 应 用由 ,于摇辗技术的使用轴向载荷使轮毂主轴端产生 游隙过大对轴承断裂的影响,,,,。 塑性 变 形使得 轮毂主轴与半内圈连接为一体游隙即指 进 口 轴 承 在 未 安 装 于 轴 或 轴 承 箱 ,第三代轮毂轴承采用了摇辗技术减小了体积和 ,,时将其内圈或外圈的一方固定然后使未被固定 ,,,,,。重量降低了成本提高了轮毂轴承的可靠性 。 的一方做径向或轴向移动时的移动量根据移动 ,。 方向可分为径向游隙和轴向游隙汽车在运行 轻量化与小型化 ,,,中的 转向和 摆 动 产生的轴 向负荷会导致游隙 有限元分析是在第二代和第三代轮毂轴承结 ,,,。过大 。 构设计时都要进行的第三代既保证了足够的刚 。性又减小了体积和重量减轻车轴的重量是通过 ,、、 一体化和小型化设计来进行的第一代第二代汽车轮毂轴承径向突然断裂的预防对策 , ,,第三代性比第二代比第一代减轻了而 :,,,，, 润滑不良的预防对策,,,。第三代又比地二代减轻了 :,,,，,,轮毂轴承密封圈是保护油脂的重要 部 件在 轴承拆卸维修中轮毂轴承密封圈容易产生塑性变 低摩擦力矩,,,,,形因此对轮毂轴承密封圈进行保护和不轻易拆 设计低摩擦力矩的轮毂轴承是降低汽车油耗 。 除作为重点如果拆除就必须立即换新的轮毂轴 ,的重要措施而轴承的类型和预紧载荷是影响轴 ,,承密封圈锁紧轮毂轴承外侧的保护盖避免密封 。 ,承摩擦力矩的主要原因因此提高轮毂轴承的 。 ,圈暴露在外面除此之外必须考虑的因素还有 性能可以 通 过 改 进 密 封 设 计 降 低 摩 擦 力 矩 来 实 、轮毂轴承润滑脂的抗水性漏失性以及与橡胶的 。 现而最新的第四代的轮毂轴承的摩擦力矩比第 。相容性 。一代小得多 游隙过大的预防对策 ,,, 结语 ,,轴向预紧力在轴承安装时必须合适此 时 可 。 ,以使用数字显示锁紧工具安装除此之外在进 、通过对第一代第二代轮毂轴承和故 障 车 轮,,行安装时两个中心必须同轴即轮毂轴承的中心 、,毂轴承的对比检测和分析得出轮毂轴承润滑不 ,,线和后桥的中心如果两者的同轴度不够那么工 良和游隙过大是造成轮毂轴承径向断裂的主要原 。作中就会产生轴承局部过载现象 。 , 因随着汽车在人们工作和生活中的广泛使用 、车辆行驶安全性可靠性直接关系到企业和个人 ,,的切身利益妥善维护和保养汽车轮毂轴承对提 轮毂轴承技术及发展趋势 , ,。高车辆使用寿命降低安全隐患至关重要 ,随着汽车工业的迅速发展对汽车的 轮 毂 轴 。 承单元提出了更高的要求如果希望汽车能源消 ,、耗减 少可 以 通 过 减 轻 重 量降 低 摩 擦 力 矩 等 实 参考文献 。、现要想提高轮毂轴承的可靠性寿命以及速度 ,性能和刚度可以通过改善密封性能和设计技术 ,,,张 晋 西郭 学 琴及 机 ,,:,,:，, ::,,:,,:, ,,,,,,。 来实现轮毂轴承的智能化技术使得汽车行驶的 械仿真设计北京清华大学出版社,,,,, ,,::,, 。稳定性和安全性有了显著的改善 王彦伟罗 继 伟轮毂轴承接触受力的整体三维有 ,,,, ,,,,,,限元分析机械设计与制造 ，,,,::,,,:,,,, 高性能密封圈,,,,,,,, 董 ,,勋润滑理论上海上海交通大学出版社 ,,,轮毂轴承需要适应各种复杂路况以及行驶环 ,,,,,,,境因此良好的防漏脂性能是轴承密封圈必须具