轮毂轴承单元外圈感应淬火工艺优化研究

针对轮毂轴承单元在道路使用中,因侧向冲击所引起的滚道压痕会造成车辆行驶过程中存在异响问题,对轮毂轴承外圈零件沟道感应淬火工艺进行了研究。首先,通过调整感应线圈宽度和间距,对轴承外圈沟道淬硬层形状进行了优化;通过调整电源电压与加热时间,得到了合适的淬硬层深度,并基于该方法设计了4种工艺方案;然后,采用有限元分析方法,分别对不同工艺方案进行了仿真分析,得到了轴承外圈温度场、淬硬层深度与形状的仿真结果,并且通过工艺实验对仿真结果进行了验证,得到了外圈零件的实际工艺实验结果,同时对有限元与实验结果进行了误差分析;最后,采用路肩冲击试验的方式,验证了工艺优化结果对轮毂轴承抗冲击性能的提升效果。研究结果表明:感应淬火工艺改进后,外圈内侧沟道接触角处淬硬层深度增加了0.3 mm,外侧沟道增加了0.5 mm,同时双沟道淬硬层形状调整成连贯状;仿真结果与工艺试验结果的误差低于10%;轮毂轴承外圈内侧沟道抗冲击能力平均提高43.0%,外侧沟道平均提高21.8%。

基于ABAQUS的关节轴承径向受载试验的热力耦合分析

基于ABAQUS软件,开发了热力耦合分析用户子程序,对自润滑向心关节轴承进行了完全耦合热力分析。结果表明,采用完全耦合热力分析得到的外圈最大温度值与试验测量值的相对误差小于顺序耦合热力分析的相对误差,完全耦合热力分析得到的结果与试验测量值更加吻合。热力耦合分析与静力分析结果相比,接触应力和最大接触应力均有所增加,在温升引起的热膨胀作用下内圈沿径向力方向的最大位移有所减小。