轮毂轴承是汽车的关键零部件之一,它的主要作用是承载重量和为轮毂的转动提供精确引导,这就要求它不仅能承受轴向载荷还要承受径向载荷,是一个非常重要的安全件。现在国产车辆大多仍采用传统的两套单独的圆锥滚子轴承或角接触球轴承的结构,这种结构在汽车装配时要经过调整游隙、预紧和加脂等诸多工序,参杂较多认为控制因素,装配难度较大,从而造成汽车装配线加长和成本过高且可靠性差,难以适应激烈的市场竞争。
近年来,随着前置前驱动轿车的飞速发展,轮毂轴承发生了很大变化,尤其是国外知名的汽车生产厂家与轴承制造商联合研发的新型轮毂轴承单元不断涌现,目前已经进入第四代产品。
第一代轮毂轴承是外圈整体型双列角接触球轴承或圆锥滚子轴承。它由一个外圈和两个内圈组成。其主要优点是可靠性高、有效载荷间距短、易安装、无需调整以及结构紧凑。这种轴承已经相当实用,我国引进车型大多采用此类轴承。第二代轮毂单元是将与轴承相配合的零件即轮毂或转向节与轴承套圈制成一体的结构形式。该产品的研发重点是保证产品质量和尽可能缩短生产周期,因此,与第一代产品相比,其采用了流水线生产,且各工艺得以优化,缩短了生产周期。第三代产品采用预紧力的技术,既能提高汽车悬架所需的车轮稳定性,又能提高轴承寿命。该技术已经能加工出满足刚度和寿命的最佳间隙和结构变形,但其装配极其困难。第四代产品是把等速万向节与轴承做成一个整体,这种形式最引人注目的是废除了轮毂花键轴,更加小型化,安装更合理。
目前,已经有成熟应用的最先进的轮毂轴承为第三代产品,SKF推出的带有ABS传感器的第三代轮毂轴承单元和NSK研发的施压成型第三轮毂轴承就是其中的代表性产品。SKF提出的整体环状传感器是基于感应原理的被动ABS传感器。而NSK开发的产品则采用了新的结构形式,即通过轴端的施压成形,轴向力使带凸缘的内圈产生塑性变化,与小内圈压紧。去掉螺母有助于减小轮毂单元的重量和尺寸,提高可靠性,驱动轮和非驱动轮都适用。
现汽车轮毂轴承已经从传统的分离式轴承发展到轴承单元。轮毂轴承正逐步成为与车轮支承总成连为一体的内部部件,第四代轮毂轴承产品目前已经研制成功,距离实用化也不会遥远。这些单元产品的特点是:不需要调整轴承组装间隙,轴承组装工艺合理化、轻量化和小型化,提高了可靠性,一次性装脂,可免维护,降低了整体成本。
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