汽车轮毂轴承单元应用及其常见故障解析

0前言
轮毂轴承单元主要用于承受通过悬架系统传递而来的汽车重量,以及为轮毂的转动提供精确引导,是汽车载重和转动的重要组成部分,下文对轮毂轴承单元的应用、常见故障进行阐述。

1发展概况
20世纪50年代,汽车前轮、后轮轴承采用的分别是两套角接触球轴承和一套单列向心球轴承,到60年代,前轮、后轮轴承采用的分别是两套圆锥滚子轴承和圆柱滚子轴承,60年代后期随着汽车出现前轮驱动,因驱动轴加粗需加大轴承孔径,同时轴向空间受限,需减少轴承宽度,开始研制出带有组合密封的双列轴承,70年代开始研发轿车用双列轴承单元,90年代中期后,轮毂轴承单元开始广泛应用在各种汽车上,向集成化、轻量化、装配简便化方向发展。

2轮毂轴承单元的类型
轮毂轴承单元具有组装性能好、免调整游隙、免维护、重量轻、结构紧凑、载荷容量大的性能,已广泛应用于各类轿车及载重汽车,目前在广泛使用的轮毂轴承单元有第一代、第二代、第三代,处于研发试制阶段的有第四代。

第一代轮毂轴承单元如图1所示,是外圈整体型双列轴承,出厂前预先设定好最佳工作游隙,使用安装时无需调整,并采用多唇迷宫式密封结构,一次性专业润滑,安装方便、结构紧凑、性能可靠。

第二代轮毂轴承单元如图2所示,是将轮毂轴承外圈与相配合的安装凸缘制成一体的结构,除具有第一代的全部优点外,由于其外圈与安装凸缘整合为一体,因此刚性好,可靠性高。

第三代轮毂轴承单元如图3所示,是将轮毂轴承与联接轮毂的安装凸缘、联接万向节的凸缘芯轴以及传感器集成为一个总成部件,对轴承用户来说,这意味着简化了轴承设计与安装,并可以减小重量和外形尺寸,其中内置轮速传感器已成为发展趋势,实现了机电一体化发展,与第二代轮毂轴承单元相比,其整体刚性更好、承载能力更强、可靠性更高。

第四代轮毂轴承单元如图4所示,是把万向节与轮毂轴承单元做成整体,有效减小了万向节的轴向尺寸,其结构更紧凑、零件功能集成度更高,在保证轴承可靠性的同时,还可使得整个系统更进一步地小型化、轻量化。

轻量化设计能节省原材料成本,降低车辆的能耗,具有很强的应用价值,成为轮毂轴承单元发展的一个重要方向,通过提高一体化程度来减轻整个车轴的重量,同时也便于维护与安装,在保证足够强度的前提下,针对载荷小的部位进行结构优化、去除多余材料,减轻轮毂轴承单元重量,具有重要的意义,该型轮毂轴承单元目前尚处于研发试制阶段,未形成规模化生产。

3轮毂轴承单元安装注意事项
第一代轮毂轴承单元没有安装法兰盘,其与转向节和法兰盘均是
通过过盈配合来连接,因此要将他们压合在一起。

第二代轮毂轴承单元有一个安装法兰盘,因此只需一次压入操作即可。

第三代轮毂轴承单元完全通过螺栓连接,无需压入,安装便捷。

轮毂轴承单元正确安装与否,直接影响到轴承能否正常工作以及使用寿命,需注意以下事项:
(1)轴承在安装时应遵循不能将压力传递到钢球上的原则,否则容易导致钢球产生压痕而早期失效;(2)工作场所必须保持尽可能的清洁,即使是一颗非常细小的粉尘颗粒进入轴承,也会对轴承内部造成损伤,从而不可避免地缩短轴承的使用寿命;(3)不允许使用榔头敲击轴承,合适的工具能确保工作质量又快又好;(4)轴承不要跌落到地上,否则容易导致零件产生位移,如内圈脱落、密封组件脱离等;(5)装有磁性编码器的轴承在安装前从包装盒中取出时,要让它们远离磁场;(6)在安装过程中,如果内圈和轴之间产生安装误差,轴承和周围部件将会发生塑性变形,从而影响轴承的工作环境,在后续阶段会产生噪声和剥落现象;(7)轴承各装配配合尺寸和安装锁紧螺母时的扭矩要合适,过大的负载将迫使滚动体处于非理想工作状态,使滚道表面工作状态恶化,在后续工作阶段会发生剥落现象。

过低的负载会引起轴承在过大的轴向游隙下工作,降低了抗冲击载荷的能力,增加了轴承噪音。

4轮毂轴承单元常见故障
轮毂轴承单元的常见故障现象一般有两种,包括轴承在运转过程中温度过高、有异响。

4.1轴承温度过高
工作状态中的轴承,允许有一定的温度,用手抚摸轴承安装部位的外壳,如不感觉烫手则为正常,反之则表明轴承的温度过高。

轴承温度过高常见的原因有:润滑脂质量不符合要求;润滑脂占轴承内部空间的比例过高,摩擦力矩大[1]。

4.2轴承异响
轴承在工作中允许有轻微的运转声音,但如果声音过大或有不正常的异响,则表明轴承有故障。

轴承产生异响的原因比较复杂,如轴承内、外圈装配配合尺寸超出规范要求,破坏了轴承与壳体、轴承与轴的配合关系,导致轴线偏离了正确的位置,在高速运动时产生异响;其次,当轴承滚道产生疲劳剥落、磨损、腐蚀、胶合、振纹、粗糙度过大时,也会使轴承产生异响;此外,轴承润滑不足形成的干摩擦、轴向游隙过大[2],以及滚动体碎裂、保持架损坏等都会产生异响。

(下转第187页)
作者简介:孙亮(1982—),男,工程师,主要从事轴承工艺设计。

汽车轮毂轴承单元应用及其常见故障解析
孙亮
(浙江万向精工有限公司,浙江杭州311202)
【摘要】本文介绍了轮毂轴承单元的发展概况、不同类型的结构性能,以及轴承在安装过程中必须注意的事项,对轮毂轴承单元的常见故障也作了解析。

【关键词】轮毂轴承单元;发展;类型;安装;故障
Automobile Wheel Hub Bearing Unit and General Failure Analysis
SUN Liang
(Zhejiang Wanxiang Preclsion Iddustry Co.,Ltd.,Hangzhou Zhejiang 311202,China)
【Abstract 】This paper introduced the overview of the development of the wheel hub bearing unit,the performance of different structures as well as the matters to be attention during the installation of the bearing,and the common faults of wheel hub bearing units are analyzed in this paper.
【Key words 】Wheel hub bearing unit;Development;Type;Installation;The fault
图1第一代图2第二代图3第三代图4第四代
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(上接第162页)3.2.2钻井液配方
KHM2%、高分子量(500×104)水解度30%的聚丙烯酰胺0.5%、水解度60%低分子量聚丙烯酰胺0.4%、水解聚丙烯晴0.3%、CMC0.5%、火碱0.2%。

调节后钻井液性能为:密度1.21g/ml,粘度32s(苏式),失水量3.5ml/30min,pH 值8.5,泥皮厚度1.0mm。

调整钻井液性能参数后,顺利穿过厚达100m 的煤泥岩地层。

3.2.3总结
腐植酸钾在煤泥岩地层具有较好的防塌抑制性,同时聚丙烯酰胺具有良好的护壁作用,钻井液防塌护壁效果较好。

4总结
4.1水敏性地层对钻井液的总体要求是:低失水、适当的粘度、适当的密度、适当的pH 值、较强的抑制性和能形成较好的泥皮护壁,另外还要求钻井液具有较好的流变性能,合理的流态。

为了保证钻井液的性能、满足钻进的需要,应选用优质粘土造浆,同时选用合理处理剂调
节钻井液的性能;此外还要加强地面出砂工作,控制钻井液中固相含量,强化钻井液质量管理。

4.2水敏性地层钻井液的调节大致可总结为“两个控制一个调节”,两个控制是:(1)对水的控制,要尽量降低钻井液的失水,减轻对地层的水化作用;(2)对钻井液─地层系统压力平衡的控制,要尽量使用平衡压力钻进。

一个调节是:调节钻井液的流速及流态,以适合不同地层条件的要求。

参考文献[1]黄汉仁,等,编.泥浆工艺原理[M].北京:石油工艺出版社,1981.[2]武汉地质学院,等.钻探工艺学中册[M].北京:地质出版社,1981.[3]鄢捷年.钻井液工艺学[M].东营:石油大学出版社,2001.
[4]于进海,等.兴隆1井钻井液技术[J].北京:钻井液与完井液,2007,01.
[责任编辑:汤静]
(上接第121页)5结束语
通过阐述轮毂轴承单元从第一代到第四代的结构性能、安装时必须注意的事项,以及对常见故障的解析,为轴承用户正确使用提供了借鉴。

【参考文献】
[1]郭宝霞.滚动轴承知识问答[M].北京:中国标准出版社,2012.
[2]黎桂华.轴向游隙对轿车轮毂轴承性能的影响[J].轴承,2011(1):1-3,7.
[责任编辑:薛俊歌]
功能强大的电子设备,甚至一些贫困生也利用助学金换上了智能手机,追求潮流的步伐偏离了政府的初衷。

自媒体网络的便利,使得学生学习、生活变得简易,减少了学生思考和动手机会。

通过调查得知,到图书馆阅读图书的学生仅约25%,目前学生较少到图书馆阅览书籍,而是通过网络浏览文字,图书文化因此也正逐渐淡出我们的世界。

4应对措施
4.1利用自媒体传播正能量,树立正确价值观
网络传播信息的快速性超乎人们想象,“快餐文化”备受热议,学生容易产生跟风现象,利用这一现象可以开展正能量的传递活动,宣扬正确的人生价值观。

高校必须重视正确使用自媒体平台,利用网络舆论这一大学生思想动态的“晴雨表”,发挥其正面作用。

例如运用自媒体平台宣扬推广身边乃至国内外的具有代表性作用的人或事,以此推动大学生的精神文化建设和培养。

在这之前,高校还应该开展“识别网络真假”的主题活动,以增强大学生鉴别信息真伪的意识和能力以及引导学生重视正能量,自觉抵制不良信息。

4.2搭建符合学生兴趣的综合性自媒体平台
加大校园内自媒体平台建设,创新校园文化建设和校园正能量传播的新载体,通过利用微信平台、人人主页、微博墙、主题帖等符合时代大学生的传播形式打造全新校园文化传播平台,摆脱传统媒体平台,传递更多可以提高学生学习水平和个人素养的有用知识,例如提供就业信息的网络平台、提供师生交流互动的聊天平台、提供学生意见反馈和学生参与校制度的讨论的公开平台等,在校园文化建设的同
时引导学生走出宿舍,远离网络,提高和培养学生的综合实践能力。

4.3提高思想教育教师的综合素质
教育具备前沿性和专业性,思想教育的专任教师应该具备深厚、前沿的综合理论基础知识和坚定明确的政治立场,才能够更加正确地引导学生。

在日常的生活中,教师应该自行鉴定网络不良舆论,避免被错误思想引导,正确分析、看待网络舆情和时事政治,不盲目夸大、无中生有。

在课堂教学过程中,不应刻意回避社会矛盾和夸大问题,应该积极引导学生运用正确的方式和理性的方法综合、正面地看待问题和分析问题。

新时代大学生对于传统的填鸭式教育和灌输式教育极其反感,因此运用讨论式、沙龙式教学方法更能吸引大学生的目光,提高掌控开放式课堂的能力也因此越发重要,这也要求了教师既要有深厚的学术
功底和课堂掌控能力,也要有能够接受学生质疑和反驳的大度。

[1]李云生.自媒体背景下大学生媒体素养教育的探索[J].中国电力教育,2012(2).[2]邓新民.自媒体:新媒体发展的最新阶段及其特点[J].探索,2006(2):134-138.[3]陈传枝.自媒体背景下大学生思想政治教育[J].长江大学学报,2012,10
[4]方步青,陈登.自媒体语境下大学生理想信念教育的困境及其对策[J].现代营销:学苑版,2012(3).
[5]焦树民,刘国珍.论自媒体视阈中的大学生媒介素养教育[J].黑龙江高教研究,2009(4):100-103.
[责任编辑:杨玉洁]
(上接第124页)制作出的PSS 产品一起进行外延生长LED 结构,之后芯片电极制作,最后比较两种产品的亮度提升效果。

芯片尺寸14x28mil 封装3528测试条件100mA
从测试结果来看,自掩膜光刻PSS 产品对LED 芯片亮度的提升与stepper 光刻PSS 产品相当。

3结束语
通过研究实验,得到较好的自掩膜光刻条件:薄胶厚度1μm/固化5min/碳化600℃15min/胶厚2.8μm。

通过创新研究,开发出自掩膜光刻工艺制作了PSS 产品,此技术
的出现颠覆了传统理念,此技术的出现,无论是其制作成本,还是光刻良率,都比stepper 光刻工艺具有很大优势。

同时也为LED 企业能够轻松的制作出
PSS 产品来实现自给自足,解决PSS 供应缺货问题。

本技术的创新,推动了LED 产业的发展,为LED 产品早日进入千家万户做出了应有的贡献。

[1]颜燕.半导体工艺与半导体设备的关系[J].微电子技术,2002,30(03).
[责任编辑:杨玉洁
]
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