汽车轮毂轴承单元密封件设计改进研究
轮毂轴承对汽车传动系统阻力影响及其优化研究
摘要在石油资源紧缺和环境污染日益严重的背景下，某车企为满足油耗法规要求，急需对某款油耗较高的前置前驱MPV车型进行阻力优化研究。
本课题采用理论分析与试验研究相结合的方法，探究目标车型传动系统的阻力水平与分布规律，明确关键传动部件-轮毂轴承对传动系阻力特性的影响比重与优化空间。
分析影响轮毂轴承摩擦力矩的相关因素，试验探究各因素对其摩擦力矩的影响规律，并制定优化方案。
将优化后的样件装车并进行整车阻力与油耗试验，验证优化措施的有效性。
本文的研究工作及成果如下：（1）分析车辆动力传递过程中传动系的能耗损失，使用逐级拆解的测试方法对目标车和对标车传动系进行阻力分布测试。
试验结果表明，目标车的整车空挡平均阻力分别高于两对标车14N与33.4N。
传动系中轮毂轴承+轮胎部分的阻力占总传动阻力的比重最大。
且与对标车相比，目标车轮毂轴承阻力性能存在较大的优化提升空间。
（2）对轮毂轴承单元所受摩擦力矩进行分析，明确影响其摩擦力矩的相关因素。
研究表明轮毂轴承的密封和润滑脂部件对其摩擦力矩有重要影响。
对密封型式与结构参数进行优化，优化后的密封件可降低轮毂轴承摩擦力矩12%。
对润滑脂配方进行优化，试验表明所得测试油脂最高可降低轮毂轴承摩擦力矩9.9%。
（3）对轮毂轴承的最佳工作游隙进行研究，分析负游隙对轴承摩擦力矩与疲劳寿命的影响。
摩擦力矩试验表明，负游隙绝对值越小，轴承摩擦力矩越小，在轴承要求的公差范围内最高可降低摩擦力矩11%。
将负游隙绝对值减小并控制在0.01~0.02mm之间，经疲劳寿命试验验证，该范围的轮毂轴承可满足疲劳及可靠性要求。
（4）制定轮毂轴承的优化方案，并进行样件试制。
将原厂轮毂轴承与优化后的样件先后装车，进行整车阻力及整车燃油经济性试验。
试验结果表明，优化后的轮毂轴承可使整车传动系阻力矩大幅降低，其中左前轮阻力矩降低6.35%~19.28%，右前轮阻力矩降低18.41%~21.22%；同时整车油耗降低了80mL/100km，降低百分比为1.1%。
密封圈对轮毂轴承阻力的影响分析与试验探究稿
密封圈对轮毂轴承阻力的影响分析与试验探究稿莫易敏;向科鹏;高勇;姚亮【摘要】针对某前置前驱车型轮毂轴承的阻力较大,笔者在理论分析的基础上,通过ABFT-1轮毂轴承摩擦力矩试验机对该车型轮毂轴承进行试验探究.试验对比了轮毂轴承单元在三种不同密封状态下的摩擦力矩变化趋势,得出内侧密封圈对轮毂摩擦力矩的影响较外侧密封圈大约36.5％,且随着转速的增大,摩擦力矩有增大的趋势.基于试验结果,对密封圈进行优化后,在摩擦力矩试验机以及整车上进行了验证,结果表明:优化后的轮毂摩擦力矩较原来降低了0.18Nm,整车油耗降低了0.03L/百公里,滑行距离增加了57.5m.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2019(000)006【总页数】5页(P223-226,230)【关键词】密封圈;轮毂轴承;摩擦力矩;油耗;滑行距离【作者】莫易敏;向科鹏;高勇;姚亮【作者单位】武汉理工大学机电学院,湖北武汉 430070;武汉理工大学机电学院,湖北武汉 430070;上汽通用五菱汽车股份有限公司,广西柳州 545007;武汉理工大学机电学院,湖北武汉 430070【正文语种】中文【中图分类】TH16;U463.2121 引言整车能耗主要取决于发动机和传动系统，轮毂轴承作为传动系一环，它影响着传动系效率。
而在评价轴承的运转功能以及灵活度时，摩擦力矩是一项重要的指标。
为了降低轮毂轴承的阻力，降低传动系的阻力，提高整车燃油的经济性，对于轮毂轴承摩擦力矩的深入探究很有必要。
关于轮毂轴承，国内外做了较多的研究。
文献[1]对低力矩轮毂轴承的密封圈进行过研究，首先对密封圈优化前后进行有限元分析对比，然后用摩擦力矩测试和泥水稳定性测试验证了优化的可行性，这为轮毂轴承密封圈的优化提供了一种思路。
文献[2]为了提高重型卡车驱动桥的效率，通过对驱动桥密封圈进行试验，评估了速度和温度对密封件的影响，尽管最终得到了密封件对后桥功率损耗的影响趋势，但却没有对它进行进一步的优化。
汽车轮毂轴承的密封结构设计及性能研究的开题报告
汽车轮毂轴承的密封结构设计及性能研究的开题报告一、研究背景汽车作为现代交通工具的代表，它的发展和运行对社会和经济都有着重要的作用。
汽车轮毂轴承作为汽车行驶的核心零部件，直接影响到汽车的行驶安全性和运行性能。
然而，由于工作环境的影响和长期的使用磨损，轮毂轴承往往容易出现磨损、泄漏等问题，这对汽车的性能和寿命都会产生不良影响。
因此，研究汽车轮毂轴承的密封结构设计及其性能具有重要的实际意义。
二、研究目的本研究的目的是探索汽车轮毂轴承的密封结构设计及其性能，主要包括以下几个方面：1. 分析轮毂轴承的密封结构在不同工作环境和工况下的优缺点，明确当前轮毂轴承密封结构存在的问题和改进方向。
2. 设计一种基于新型密封材料的轮毂轴承密封结构，通过仿真和实验验证改进效果。
3. 研究密封结构对轮毂轴承性能的影响，包括轮毂轴承的密封性能、耐磨性、轴向可调性等方面。
三、研究内容和方法1. 分析现有轮毂轴承的密封结构的优缺点，确定改进方向和设计要求。
2. 设计一种基于新型密封材料的轮毂轴承密封结构，包括密封盖、密封圈、密封剂等各个组成部分。
3. 进行仿真分析，验证设计是否可行，优化设计方案。
4. 打样制作，并进行实验验证，测试轮毂轴承的性能指标。
5. 对实验数据进行统计分析，评估新型密封结构对轮毂轴承性能的影响。
四、预期成果和意义通过本研究，预计可以得到以下成果：1. 设计一种基于新型密封材料的轮毂轴承密封结构，具有较好的防泄漏、耐磨性和轴向可调性等优良性能。
2. 验证新型密封结构的实际性能，提高轮毂轴承在恶劣环境下的安全性和可靠性，延长使用寿命。
3. 为轮毂轴承的密封结构优化和性能提升提供可靠的理论和实践依据。
综上所述，本研究对于提升汽车轮毂轴承性能和安全性，优化轮毂轴承的密封结构具有重要的理论和实践意义。
X—Tracker不对称轮毂轴承单元如何改善高性能汽车的驾驶
４ ）加大车轮 通常会 增加静载轮 胎 的半径 ，从 而增加给 定 及 轮 毂 法 兰 的弯 曲 点 。工 程 团 队认 识 到 ， 可 以 改 变 这 些 参 数来 接触压力的弯 曲负荷 ； ５ ）增加制动盘 的直径会加大制动钳活塞 的轮毂外倾变形 ； 改善刚度 。他们增加法兰厚度 ，把 卡环 的预 负荷 固定改为轨道
此 要 达 到 车 辆 的 能力
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汽车轮毂轴承单元铆合变形机理研究
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部位铆合均匀。④分离阶段；铆头与芯轴分离
后，由于没有工件与之摩擦，铆头绕其自身轴
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线的运动速度又逐渐增加至与主轴速度相等。
从图５可以看出，随着铆头不断摆辗，芯轴突 出段被逐渐辗压直至将内圈牢牢固定。由于铆
合阶段是整个铆合过程中金属流动最大的阶
为了验证仿真的正确性，采用工厂实际铆
合加工数据与仿真进行对比。工厂采用韩国进 口的自动化设备进行铆合，该设备生成的铆合 过程中铆头受轴向力的曲线与ＤＥＦＯＲＭ仿真得 到铆头所受轴向力曲线对比如图１２所示，得到 的产品及切样如图１３所示。仿真曲线趋势与实 际试验十分吻合，区别是仿真开始时铆头的速 度没有从６３３ｄｍｉｎ降低为０的过程，而是直接 从零开始，仿真结束时铆头没有快速远离芯轴 端部的过程。
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料和温度流动。所以，本文采用该软件研究汽
车轮毂轴承内部的应力应变及流动。为确保模
型与实际生产的准确联系，模拟中采取如表１ 所示的工艺参数，来建立汽车轮毂轴承铆合分
析的有限元模型。
表１汽车轮毂轴承铆合模拟工艺参数 参数 倾角ｏ／（。） 铆头转速ｕｌ／（ｒ・ｒａｉｎ‘１） 主轴转速ａＪ２／（ｒ・ｍｉｎ。１） 铆合速度ｖ／（ｍｍ・ｒ１）
Ｈａｏ，Ｄｅｎ Ｓｉｅｒ Ｃｈｉｎａ）
ｏｆＭｅｃｈａｔｒｏｎｉｅｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ ａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌｕｏｙａｎ９４７１００３ｔ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｒｉｖｅｔｉｎｇ ｏｆ ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｗｈｅｅｌ ｂｅａｒｉｎｇｓ ｉｓ
的只有Ａ，Ｂ两个区，铆头首先接触Ａ区，然后
汽车轮毂轴承唇形密封圈密封性能优化研究
汽车轮毂轴承唇形密封圈密封性能优化研究胡永乐;邓四二;李影;张文虎;黄晓敏【摘要】为优化汽车轮毂轴承唇形密封圈的结构,在ANSYS有限元分析软件中建立其有限元模型,研究轴向过盈量、弹簧以及侧唇倒角对唇形密封圈密封性能的影响.研究结果表明:轴向过盈量对唇形密封圈的密封性能影响较大,当轴向过盈量小于0.5 mm时,随着轴向过盈量的增大,唇形密封圈的密封性能变好,当轴向过盈量大于0.5 mm时,随着轴向过盈量的增大,唇形密封圈的密封性能变差;与带弹簧的密封圈相比,不带弹簧的密封圈的最大等效应力、应变和接触压力的出现位置发生改变,且其最大值皆小于带弹簧密封圈的,因此带弹簧唇形密封圈的密封性能更好;与上侧唇倒角相比,下侧唇倒角对密封圈等效应力分布的影响更大,对密封性能的影响更加明显.【期刊名称】《润滑与密封》【年(卷),期】2018(043)009【总页数】8页(P54-61)【关键词】汽车轮毂轴承;唇形密封圈;过盈量;密封性能【作者】胡永乐;邓四二;李影;张文虎;黄晓敏【作者单位】河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003;河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003;辽宁重大装备制造协同创新中心辽宁大连116024;慈兴集团有限公司浙江宁波315301;河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003;重庆工业职业技术学院机械工程学院重庆401120【正文语种】中文【中图分类】TB42密封圈作为汽车轮毂轴承的关键部件之一，主要作用是阻止外界的油污、泥沙、粉尘以及水汽等污染物的进入，同时防止轴承内部的油脂向外侧泄漏，对汽车轮毂轴承的密封、润滑以及使用寿命起着至关重要的作用。
SUI等[1]在带盘式装置的摩擦试验台上对汽车曲柄轴中聚四氟乙烯径向密封唇的磨损与摩擦问题进行试验研究，研究结果表明：轻微的磨损对密封件的接触压力分布及尺寸有较大影响。
LEE等[2]对密封件与轴之间不同过盈配合下的密封唇的接触宽度与接触应力进行了仿真与试验研究，设计并制造了用于测量不同过盈配合下的密封唇的接触区域的宽度与压力的简单设备。
第三代轮毂轴承单元密封件的设计与性能验证_周旭
第三代轮毂轴承单元在结构上集成了轴承座 和凸缘， 使得其在旋转精度、 可靠性、 可装配性、 易 维修性方面有了很大提高。 由于汽车轴承耐久性 所以避免出现滚道疲劳失效 和高可靠度的要求， 以外的失效也是第三代轮毂轴承单元设计的一个 重点。密封件失效就是其中一种比较常见的失效 它会导致： （ 1 ） 外界的泥沙、 粉尘和水汽等污 形式， 使轴承产生异响， 加速沟道和钢 染物侵入轴承中， 球的磨损， 使钢球、 沟道表面出现疲劳剥落
5
结束语
介绍了几种常用的密封件结构和常用的橡胶 材料， 通过示例提出密封件的配合设计要求， 给出 并对密封件的试验进行了介绍。 了相关参数， 参考文献：
［ 1］ 李婉， 吴振东． 汽车轮毂轴承密封结构现状及发展 ［ J］ ． 轴承， 2008 （ 7 ） ： 47 － 51 ， 53． ［ 2］ Harris T A． Rolling Bearing Analysis［ M］ ． 5 ed． Boca Raton： CRC Press Inc． ， 2007． ［ 3］ 机械设计手册编委会． 机械设计手册： 第 2 卷［ M］ ． 2004． 3 版． 北京： 机械工业出版社 ， ［ 4］ 余志生． 汽车理论［ M］ ． 3 版． 北京： 机械工业出版 2000． 社， （ 编辑： 赵金库）
汽车轮毂单列圆锥滚子轴承的优化设计研究
（６）判断轴承结构是否合理及计算基本 额定静动载荷。 （７）根据确定的圆锥滚子轴承的主参 数，对轴承寿命进行估算，以满足轴承的使 用寿命要求。 （８）完成圆锥滚子轴承大挡边形状、内 圈油沟槽等结构的设计参数计算和分析。
ａ
图２
有凸度的轴承和标准轴承的应力对比图
科技资讯ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
工业技术
ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
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面匝盈口面翻！‘！！兰兰兰！尘
汽车轮毂单列圆锥滚子轴承的优化设计研究
焦红兰 （南京交通职业技术学院汽车工程学院 江苏南京
２ １ １ １
８８）
摘要：汽车轮较轴承多数采用的双列复合轴承和单列圈锥滚子轴承，双列复合轴承常用于小型汽车，免维护，结构略复杂，成本较高；卡 车和大型客车普遍选用两只单列暖锥滚子轴承。除了轴承的制造加工过程。材料选用．润滑油的选用、使用工况等因素对轴承使用寿 命有很大的影响外，轴承的前期结构参数设计同样不可忽略，轴承是承受运动负荷的零件。只有合理的匹配设计，才能具备高寿命的轴承。 本文重点研究单列圈锥滚子轴承设计过程中的要点以及轴承在使用工况下的接触性能分析。 关键词：轮毂轴承 圈锥滚子 轴承 匹配设计 文章编号：１ ６７２－３７９１（２０１ ４）０３（ａ）一０１ ０９－－０２ 中图分类号：Ｇ６４ 文献标识码：Ａ 汽车轮毂圆锥滚子轴承安装在汽车轮 边轮毂内侧，支撑在半轴套管上。一般单轮 边采用２只，背靠式的组合。润滑方式通常 为润滑脂形式，轮毂两端安装油封密封。近 些年的售后失效故障也频发，主要故障表 现有：点蚀、磨损、小挡边断裂等，原因不仅 有润滑脂选择不当、油封密封不严造成轴 承运转过程过热、材料选择问题等等，而且 有一部分原因体现在产品选型和设计开发 过程中的问题，如为追求动载荷过大，滚子 数量选择过多；大小挡边结构设计不合理 等，本文重点介绍单列圆锥滚子轴承在设 计过程中的一些步骤及注意事项。 （２）圆锥滚子轴承的内外圈滚道是有倾 斜角的，使轴承具备了承受轴向载荷和径 向载荷的能力。外滚道和中心线角度大小 与承受轴向载荷和径向载荷的能力有着密 切的关系，内外圈的滚道与滚子之间的线 接触使其具备很高的承载能力。这个特点 在很多的场合得到了应用，尤其汽车车桥， 如：汽车轮毂轴承、主减速器轴承、差速器 轴承等。内外圈滚道和滚子的锥度不仅保 证了滚子纯滚动，而且会在运转中将滚子 推向内圈滚道的大挡边，对滚子进行引导， 确保滚子受内圈大挡边的定位作用。 （３）对于确定了设计参数的圆锥滚子轴 承，外圈、内圈和滚子组合件可以在同型号
车轮组45°剖分轴承座的结构改进优化设计
论坛车轮组45°剖分轴承座的结构改进优化设计文/赵波马燕王国滨李富荣夏萍摘要：针对45°剖分轴承座结构安装拆卸车轮组方便，但加工精度、工艺要求及成本高，安装使用后出现状况不容易调整的问题，对轴承座进行改进和优化，增强其实用性和易于制作加工，降低成本。
关键词：结构改进优化设计增强实用和适应性降低成本在工业各行业中，起重机作为普遍和重要生产设备，其工作环境恶劣，作业效率高，特别在冶金行业吊运冶炼炽热液态金属包时，要求高空和连续作业，正常的日常必须维护都有时间限制，在空中拆装和调整车轮组时就需起重机停止工作才能为之，时间长将影响整条生产线停产停工。
以前起重机通常采用角型轴承箱的车轮组，见图一。
这种轴承箱与端梁弯板用螺栓及调整垫连接，可较大量的调整起重机的轮距、垂直度及水平偏斜，装配车轮的小车架或桥架端梁不需要机械加工，只需按尺寸焊接成型即可。
但更换车轮组时，需要反复调整找正以弥补焊接结构带来的误差。
做业时间长空中作业危险高，还要整个生产线停工停产，影响大。
引进的国外45°剖分车轮组具有不需找正更换快捷的特点，使其在起重机使用界得到追捧和流行，但其毛坯45°剖分轴承座需与小车架或桥架端梁焊为一体，整体找平后一起加工镗孔，以加工找正来弥补整体铆焊结构的各种误差。
尺寸小的台车、轮距和基距都小的小车架还不需要比较大的机床来加工。
对于未采用台车的桥吊端梁或门吊的下横梁及大吨位大起升高度的小车架，一般轮距都比较大，而且本身是焊接件，如果镗孔的话，需要特大型机床才能加工。
还需要设置加工基准，加工困难，成本高，费工费时。
即使这样起重机在工作过程中，在载荷作用下，主梁和端梁会产生一定的变形，加工装配出的精度也不能保持不变，因此也不能保证车轮的垂直和水平偏斜要求。
国内中小型起重机生产企业一般都不具备这种钢结构件整体加工的设备和能力。
用户要求又得满足，多数生产企业只能将轴承座先加工好后再进行调整装配焊接。
汽车轮毂轴承单元项目可行性研究报告
汽车轮毂轴承单元项目可行性研究报告一、项目背景及意义随着汽车行业的快速发展，汽车轮毂轴承的需求量也在不断增加。
而目前轮毂轴承的制造和维修工艺相对较为落后，无法满足市场快速发展的需求。
因此，推动轮毂轴承单元项目的开发，具有重要的意义。
二、项目目标1.提高轮毂轴承的生产效率，减少生产成本；2.提高轮毂轴承的品质和使用寿命；3.降低轮毂轴承的维修成本和安全风险。
三、项目可行性分析1.市场需求：汽车轮毂轴承是汽车关键零部件之一，需求量大且持续增长，市场潜力巨大。
2.技术可行性：目前已有相关技术，如高精度加工技术、涂层技术等，可以保证轮毂轴承的品质。
3.资源可行性：项目所需的人力资源和物力资源可以满足。
4.竞争可行性：目前市场上轮毂轴承单元项目较少，竞争相对较小。
5.经济可行性：经过初步的市场调研，项目预计可以带来良好的经济效益。
四、项目实施方案1.技术改进：引入先进的轴承加工设备，提高轮毂轴承的生产效率和品质。
2.质量管理：建立完善的质量管理体系，确保轮毂轴承的品质。
3.供应链管理：与供应商建立长期稳定的合作关系，确保原材料的质量和供应稳定性。
4.市场拓展：积极开展营销活动，扩大销售和宣传渠道，提高项目在市场上的知名度。
5.售后服务：建立完善的售后服务体系，提供快速、及时的维修和售后支持。
五、预计经济效益1.市场占有率：根据相关市场调研数据，预计项目开展后市场占有率可以达到10%以上。
2.销售收入：按市场预测，项目首年销售收入预计可以达到500万元。
3.利润：项目计划前三年的利润率预计为20%，预计总利润可达100万元以上。
4.资金回收期：项目预计资金回收期为3年。
六、风险分析及对策2.市场风险：市场竞争激烈，可能会对项目产生一定的影响。
对策是通过营销和宣传，提高项目的竞争力。
3.供应链风险：供应商问题可能会影响项目的生产和交货能力。
对策是建立供应链管理体系，确保原材料的质量和供应的稳定性。
七、项目总结及建议通过对汽车轮毂轴承单元项目的可行性研究，可以看出这个项目具有很大的发展潜力和经济效益。
汽车轮毂轴承的发展现状及趋势探讨
ABS 传感器装置，是传感器把对磁性圈检测到的信号传送 到驾驶室，驾驶员再通过这个数据，来控制油门及刹车装置， 从而达到理想的车速。一般来讲，汽车车轮转速的检测是磁 性圈与传感器来共同实现的。提高 ABS 传感器装置的质量， 就能大大保证人身的安全。
4 结语
综上所述，随着汽车工业水平的不断提升，轮毂轴承设计 与生产越来越受到人们的重视。目前，随着汽车轮毂轴承技 术的优化和调整，轮毂轴承逐渐向着与传动轴结合成为一体 的趋势进行发展。相比于西方国家，我国汽车工业由于发展 相对较晚，国内轴承企业生产的轮毂轴承稳定性以及精密性 还有待改善。因此，我国轴承行业应该加大人力与物力的投 入，提升汽车轮毂轴承的整体性能。
2.2 第二代轮毂轴承
和第一代轮毂轴承相比较，经过一定程度优化的第二代 汽车轮毂轴承外圈拥有自带的发兰盘（将轮毂轴承的外圈与 外法兰合并为一体），这样就减轻了其整体质量，同时进一步 强化了轴承的更容易安装等特性。
2.3 第三代轮毂轴承
第三代汽车轮毂轴承的设计中，在第二代汽车轮毂轴承 的基础上更进一步优化，使内圈也拥有自带的发兰盘（将轮毂 轴承的内圈与内法兰合并为一体）。与第二代轮毂轴承相比， 无论从减轻整体质量和汽车安装简易程度又更提高一步。
3 汽车轮毂轴承的发展趋势
2019.11
伴随着我国经济的高速发展，汽车工业迎来了难得的发 展机遇，同时也对汽车轮毂轴承质量有了更高标准的要求。 在汽车轮毂轴承设计中，如何降低重量、降低噪音、减小摩擦 力、提高使用奉命是未来重要的一种研发趋势。
3.1 提升其密封性能
汽车轮毂轴承的应用位置距离地面较近，且通常都靠近 高温刹车盘，只有具备良好的密封和耐高温的性能，才能够提 高轴承的使用奉命。提升高密封与耐高温性能的方法主要 有：（1）对汽车轮毂轴承的整体结构进行优化，防止外界物质 的进入；（2）研发并运用高强度、耐高温密封材料，提高密封圈 的使用奉命；（3）加大研发投入，研发主动可控型的密封结构， 使密封结构能够根据外界环境的变化来调整密封性能。
第三代轮毂轴承单元密封件的设计与性能验证
图 １ 第 三代 轮 毂 轴承 单元 结 构 图
２ 密封 件 结构 及 材 料 选 择
第三代轮毂轴承单元密封件 由于结构的限制
和低 成本 的需 要 ， 一般 将 密封 件 设 计 为单 片 式 ， 常 见 的结 构见 表 １ 。
析， 在不旋转的外 圈和旋转 的凸缘之间（ 图中放大
！
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轴承
２１年７ ０ ２ 期
ＣＮ４１ — １ ４８／ １ ＴＨ Ｂｅ ｒｎ ａ ｉ ｇ２０１ ， ２ Ｎｏ． ７
第三代轮毂轴承单元密封件的设计 与性能验证
周旭 ， 汪峰 ， 宝象 邱
（ 浙江万 向精Ｚ 有限公司 ， － 杭州 ３ １０ ） １２ ２ 摘要 ： 论述 了第三代轮毂轴承单元密封件 的重要性 和密封结构 的设计 要点 ， 比分析 了部分 常用密封件 的结构 对 特点及其优 、 缺点 ， 给出了密封件设计的一些基本经验及建议 ， 并对 密封件 密封性 能 台架 试验验证 的方 法和要 求进行 了介绍。 关键词 ： 第三代轮毂轴承单元 ； 密封件 ； 计 ； 限元 ； 设 有 台架试验
中 图 分 类 号 ：Ｈ１３３ １ Ｔ ３ ．３ 文 献 标 志码 ： Ｂ 文章 编 号 ：０ ０— ７ ２ ２ １ ） ７— ０ ２— ３ １０ ３６ （ ０ ２ ０ ０ ６ ０
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｐ ｒｍ ｅ ｔ ｌＶａ ｉ ａ ｉ ｎ ｆ ｒ Ｓ ａｓｏ ｓｇ ｎｄ Ｅｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｌｄ ｔｏ ｏ ｅ ｌ ｆＨｕｂ Ｂｅ ｒｎｇ Ｕｎｉｓ Ｇ３ ａｉ ｔ
内部油脂 向外 侧泄 漏 ， 造成 润 滑 不 良， 响产 品 寿 影
定 的间隙 ， 了要 阻止外界污染 物进 入到轴承 除
内部 ， 防止 内部 油脂 泄 漏 ， 同时也 要 避 免 过大 的转
简论我国轿车轮毂轴承单元开发关键技术研究进展
简论我国轿车轮毂轴承单元开发关键技术研究进展自1938年SKF公司制造的轮毂轴承单元问世以来,轮毂轴承就一直向着高载荷能力、结构紧凑、免维护、高可靠性以及轻量化方向发展。
近年来,SKF公司推出了具有革命性意义的X-tracker不对称轮毂轴承单元,通过改进轮毂轴承单元力矩刚性的方法解决了制动行程过长的问题。
自20世纪90年代初我国部分轴承制造企业开始设计制造轿车轮毂轴承单元以来,众多企业和研究机构进行了轿车轮毂轴承关键技术开发的积极研究和有益探索。
传统的产品开发周期要1～2年甚至更长。
为缩短开发周期及降低开发费用,需要在产品开发早期提供成熟的、质量高的设计方案,这就要求在产品开发早期应用设计优化、性能分析及性能试验评价等技术。
轿车轮毂轴承单元开发关键技术包括受力分析及关键性能指标计算、性能分析、设计优化、性能评价等方面的技术。
这几个方面的技术紧密相关,构成了自主开发技术的重要组成部分。
1受力分析及关键性能指标计算1.1轮胎载荷轿车行驶过程中,轿车重量及侧向加速度引起的附加载荷会通过轮胎作用于路面。
轮胎载荷即轿车行驶过程中路面对轮胎的反作用力,通常包括径向、轴向轮胎载荷等。
文献设计了城市用轿车轮毂轴承载荷谱的测试系统,介绍了轿车匀速、加速及减速时轮毂轴承载荷谱的测试试验方法,对城市道路环境条件下的轿车轮胎载荷进行了测试与特性分析。
文献把轿车的行驶简化为线性化刚体运动,建立了轿车稳态转弯模型,对轮胎载荷计算公式进行了推导并分析了轮胎载荷特性。
研究结果表明:轿车侧向加速度显著影响轮胎载荷,其对轴向轮胎载荷的影响显著程度大于径向轮胎载荷。
研究结果为轿车轮毂轴承耐久性试验载荷谱设计提供了理论依据。
1.2受力分析文献提出了具有普遍性的建立轮毂轴承整体三维有限元接触分析模型的准则,以某载重汽车用轮毂轴承为例验证了建模准则的有效性。
文献利用ANSYS建立了双列圆锥滚子轴承结构的轿车轮毂轴承及其外围结构的多体接触有限元(FEM)力学模型,该模型在计算Hertz接触应力传统模型的基础上,耦合了柔性座圈挠曲变形的影响,得出了轿车轮毂轴承内、外套圈3D应力分布以及滚动体载荷随外部载荷递增时的变化规律。
万套高性能汽车轮毂轴承单元项目可行性研究报告建议书 (一)
万套高性能汽车轮毂轴承单元项目可行性研究报告建议书 (一)万套高性能汽车轮毂轴承单元项目可行性研究报告建议书一、项目背景随着汽车工业的不断发展，作为汽车重要配件之一的轮毂轴承单元的需求量也呈现出逐年增长的态势。
然而市场上现有轮毂轴承单元的性能和品质仍有提升空间，因此本项目旨在研发生产一种高性能的轮毂轴承单元，以满足市场需求。
二、项目目标本项目的目标是研发生产万套高性能汽车轮毂轴承单元，具体包括以下三个方面：1. 提升轮毂轴承单元的性能和品质，以满足市场需求。
2. 实现生产自动化和智能化。
3. 提高生产效率和降低成本。
三、项目内容本项目主要涉及以下内容：1. 设计研发新型的高性能轮毂轴承单元产品。
2. 进行轮毂轴承单元的材料研究和工艺研究。
3. 建设轮毂轴承单元生产线，实现生产自动化。
4. 开发轮毂轴承单元智能化控制系统。
四、项目可行性分析1. 市场前景广阔，需求量大，市场销售前景良好。
2. 技术成熟度高，研发和生产难度相对较小。
3. 投资回报率高，潜在利润空间大。
五、项目建议1. 在项目启动前，应针对轮毂轴承单元的市场需求、技术要求、成本控制等因素进行综合考虑和分析，确保项目的可行性。
2. 在项目实施中，应采用成本和效益相适应的生产技术，控制生产成本和提高质量、效率和附加值。
并且，应严格把握生产环节，确保产品的品质和性能符合市场需求。
3. 在项目的后期阶段，应加强产品销售和市场拓展工作，提高产品的知名度和市场占有率。
六、项目总结本项目旨在研发生产一种高性能的轮毂轴承单元，以满足市场需求。
在项目实施过程中，我们将注重科学规划、严格控制、保证品质、提高效益，并采取市场化营销策略，实现本项目的利润最大化。
同时，在项目的实施中，我们也将遵循诚信、公正、公平、公开的原则，为消费者提供优质的产品和服务。
我们相信，通过我们的努力，本项目将成为汽车配件领域的一颗璀璨明珠。
汽车轮毂轴承唇形密封圈密封性能优化研究
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汽车轮毂轴承单元密封件设计改进研究
汽车轮毂轴承单元密封件设计改进研究
1. 密封件的作用和意义
1.1 密封件在汽车轮毂轴承中的重要性
汽车轮毂轴承是汽车悬挂系统中的重要组成部分，负责支撑和回转车轮。
而作为轮毂轴承的组成元素之一，密封件的作用十分关键。
密封件的主要功能是防止外部污染物、水分和灰尘等进入轮毂轴承单元，保证轴承内部的润滑油不会泄漏或变质。
优化和改进轮毂轴承单元密封件的设计对于提高汽车整体性能和增强驾驶安全性具有重要意义。
2. 现有密封件存在的问题
2.1 密封性能不佳
目前汽车轮毂轴承单元密封件的设计存在一些问题。
一些密封件的密封性能不佳，容易受到外部环境的影响，造成轴承内部的润滑剂泄漏或杂质进入。
这会严重影响轮毂轴承的寿命和可靠性。
2.2 密封件材料选择不当
部分密封件所使用的材料未能满足高温、高速和复杂工况下的要求，容易老化、变形或磨损。
这会导致密封件失效，进而影响轮毂轴
承的正常使用。
2.3 生命周期短
另外，一些密封件的寿命较短，需要较短的维护周期，这增加了车主的使用成本和维护负担。
3. 设计改进的方法和思路
3.1 优化密封件结构
针对现有问题，我们可以通过优化密封件的结构来改善其密封性能。
采用双重密封结构，增加密封件与轮毂轴承之间的接触面积，提
高密封效果。
另外，采用弹性材料制造密封件，可以更好地适应复杂
的工况和气候环境。
3.2 选择高性能材料
为了提高密封件的耐磨性和耐腐蚀性，可以选择一些高性能材料，如聚四氟乙烯（PTFE）和氟橡胶等。
这些材料具有出色的耐温性能和
化学稳定性，能够在恶劣环境下保持良好的密封效果。
3.3 增加密封件的寿命
为了延长密封件的使用寿命，可以在设计中考虑使用耐磨性和耐老化性能更好的材料，并进行合理的润滑系统设计。
加强对密封件的
维护和保养，定期检查和更换密封件，提前发现和解决潜在问题，有
助于延长密封件的寿命。
4. 个人观点和理解
在我看来，汽车轮毂轴承单元密封件的设计改进是非常必要和有价值的。
通过优化密封件结构和选择高性能材料，可以提高轮毂轴承的工作效率和使用寿命，降低车主的维护成本，提升驾驶安全性和乘坐舒适度。
随着新能源汽车的快速发展，对轮毂轴承单元密封件的要求也会进一步提高，需要我们不断创新和改进设计，以适应新能源车型的特殊要求。
总结回顾：
通过本次对汽车轮毂轴承单元密封件设计改进研究的探讨，我们认识到密封件在汽车轮毂轴承中的重要性，并有针对性地分析了现有密封件存在的问题。
为了提高密封性能，延长密封件寿命，我们提出了优化密封件结构、选择高性能材料和加强维护保养等方法和思路。
我们还分享了对于该主题的个人观点和理解。
我们相信，通过不断改进和创新，汽车轮毂轴承单元密封件的性能将得到显著提升，为我们的驾驶安全和乘坐舒适提供更好的保障。
通过本次研究，我们在汽车轮毂轴承单元密封件设计改进方面确实取得了一定的成果。
然而，我们也深刻意识到还有许多问题需要进一步解决和完善。
在优化密封件结构方面，我们可以考虑采用更加复杂和精细的设计，以实现更好的密封效果。
我们可以增加密封件的接触面积，采用多层次的结构，增强密封件的弹性和封闭性。
这样可以有效地防止润滑油
泄漏和灰尘、水分等外界杂质的进入，延长密封件的使用寿命。
在选择高性能材料方面，我们可以考虑采用新型材料，如高温、高压、耐腐蚀等特性的材料。
这些材料具有优异的耐磨损、耐高温、耐腐蚀
和密封性能，能够有效地提高密封件的寿命和工作效率。
为了增强密
封件的耐腐蚀性能，我们还可以采用电镀等表面处理技术来提高密封
件的抗氧化和抗腐蚀能力。
另外，加强维护保养也是延长密封件寿命的重要手段。
我们建议车主
定期检查和更换密封件，及时清洗和润滑轮毂轴承单元，以防止灰尘、杂质和润滑油的积累。
车主还可以定期检查轮毂轴承单元的温度和振
动情况，及时发现问题并进行修理和调整。
在验证以上提出的方案时，我们可以采用实验室试验和现场测试相结
合的方法。
通过模拟轮毂轴承单元在不同工况下的运行，对比测试使
用不同设计和材料的密封件，并对其性能进行评估和比较。
我们也可
以进行长期试验和实际使用的跟踪调查，获取更准确和可靠的数据和
结果。
随着新能源汽车的兴起和不断发展，对轮毂轴承单元密封件的要求也
会不断提高。
我们需要不断创新和改进设计，以适应新能源车型的特
殊要求。
对于电动汽车等高速运转的车型，我们需要进一步提高密封
件的耐高速性能，减少润滑油泄漏和密封失效的可能性。
通过本次研究，我们对汽车轮毂轴承单元密封件设计改进的重要性有了更加深刻的认识。
我们提出了一些优化结构、选择高性能材料和加强维护保养等方法和思路，在实际应用中取得了一定的效果。
然而，我们也意识到还有许多问题需要进一步研究和解决。
我们相信，在不断的改进和创新下，汽车轮毂轴承单元密封件的性能将得到进一步提升，为我们的驾驶安全和乘坐舒适提供更好的保障。