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淺談:汽車輪轂軸承鉚接工藝

作者:天津茲維克      時間:2015-06-16
汽車輪轂軸承的作用主要是承受汽車的重量及為輪轂的傳動提供情確的向導。輪轂軸承既承受徑向載荷又承受軸向載荷,是一個非常重要的安全件?,F在國產車大多仍采用傳統的兩套單獨的圓錐滾子軸承或角接觸球軸承,這種結構在汽車裝配時要經過調整游隙、預緊、加脂等諸多工序,參雜較多人為控制因素,裝配難度較大,從而造成汽車裝配線加長,成本過高且可靠性差,難以適應激烈的市場競爭。 近年來,隨著前置前驅動轎車的飛速發展,輪轂軸承發生了很大變化,尤其是國外知名的汽車生產廠家與軸承制造商聯合研發,新型輪轂軸承單元不斷涌現,目前己迸人第四代。 NHBB鉚壓成形第三代輪轂鈾承 在傳統的第三代輪轂軸承單元的設計中,兩個內圈是用鎖緊螺母牢固地連接在一起的,而NHBB開發的新結構是通過軸端的鉚壓成形軸向力使帶凸緣的內圈產生塑性變形,與小內圈壓緊。去掉螺母有助于減小輪轂單元的重量和尺寸,提高可靠性。驅動輪和非驅動輪都適用。采用鉚壓成形技術,可靠性將得以提高,即使連接螺母松動軸承自身也可以提供預載保證。 鉚壓成形采用的是鉚接工藝 (如圖),傾斜的鉚頭(上模)在軸承組件上鉚壓時,帶凸緣內圈的軸端受到來自下部的壓力產生塑性變形,直至小內圈牢固地連在一起。在成形過程中,輪轂變形分為三個階段:第一階段,鉚頭下降,與輪轂軸接觸,變形開始。第二階段,變形進一步擴展,輪轂軸沿徑向擴展,與內圈倒角接觸。最后是第三階段,鉚接過程完成。在第一階段,幾乎所有的鉚頭壓力都用于輪轂軸的最初成形,內圈載荷很小且恒定。進入第二階段,鉚頭壓力傳遞到內圈,內圈載荷迅速增大。在第三階段,由于鉚頭壓力使內圈載荷逐漸增大直至飽和,鉚壓結束后,甚至鉚頭已抬起,內圈載荷仍未消除,仍保留某些載荷??梢哉J為殘余載荷形成了卡緊力。 傳統的模鍛使整個工件壓縮,產生塑性變形。因此,加工大尺寸工件時,需要很大的壓力,而且當運用于軸承上時,變形往往超出中心區域。在這種巨大壓力作用下,球與滾道受到擠壓,在加工過程軸承很可能損壞,而鉚接工藝只在局部產生變形并且只用很小的壓力。通過控制加載的壓力,這種加工用于軸承的裝配十分適合。通過重載下的運轉耐久性試驗檢驗了鉚壓成形緣的疲勞強度和內圈抗蠕變能力。進行靜強度試驗以考察鉚壓成形緣的靜強度以及軸承的力矩載荷剛變試驗,因為軸承的剛性會影響車輛轉彎時的操縱穩定性。 根據各項試驗的結果,NHBB新開發的鉚壓成形內圈自鎖第三代輪轂軸承等同于甚至優于帶鎖緊螺母的傳統型輪轂軸承。在保證高可靠性的前提下,重量和尺寸減小,滿足了當前的市場需求,降低了車輛燃料消耗。
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