汽车轮毂轴承单元组合式密封异响原因分析及解决方案

针对某汽车轮毂轴承单元在路试过程中出现轻微异响的问题,分析其主要原因为组合式密封圈合套过程中径向唇口发生卷边,造成径向唇口与骨架尖角摩擦,故对密封圈结构进行改进并借助工装进行合套,泥水耐久试验结果表明密封效果良好,且采用新密封圈的汽车轮毂轴承单元装车使用后未出现异常。

汽车行驶中轮毂轴承单元动态摩擦力矩测量和能耗评估

为了解汽车行驶过程中轮毂轴承单元的摩擦能耗,设计轮毂轴承单元动态摩擦力矩试验,测量轮毂轴承单元在不同环境条件和车速下的动态摩擦力矩,进而评估计算轮毂轴承单元的综合摩擦能耗。以某国际品牌汽车用第3代轮毂轴承单元为例,按设计的路谱程序进行模拟试验,该轮毂轴承单元的实际摩擦能耗测量及评估结果表明,乘用车行驶100 km,轮毂轴承单元摩擦能耗占乘用车总能耗的比例超过2.4%。

商用车用轮毂轴承单元的应用与发展趋势

介绍了商用车用轮毂轴承单元3种典型结构的特点及其选型应用,传统轮毂轴承单元因其制造工艺成熟,成本低而被广泛应用,脂润滑轮毂轴承单元、油润滑轮毂轴承单元性能可靠,成本高,主要应用于高端商用车。研究了轴承游隙对其寿命及摩擦力矩的影响,工作游隙为微负值时轴承寿命最长,可精确控制轴承游隙。提供了根据车辆使用工况选择轮毂轴承单元润滑剂的方案。分析了轮毂轴承单元在安装应用过程中不良的注油、注脂、压装、拧紧工艺等对轴承寿命的影响,提出使用专用设备安装的解决方案。最后指出单元化是未来商用车用轮毂轴承单元结构的发展趋势。

基于增量法研究轮毂轴承单元负游隙

为了研究商用车轮毂轴承单元负游隙难以直接测量的问题,提出了一种基于增量法测量负游隙的方法。针对轴向定量预紧状态下两列圆锥滚子轴承的负游隙,采用有限元分析与实际测量验证相结合的方法,在轴承尺寸保持不变的前提下增设游隙检测垫片,将轮毂轴承单元的负游隙转化为可以直接测量的正游隙,计算出轴承单元的负游隙。经过实际验证,增量法计算值与实测值误差不大于4.5%。

轮毂轴承单元轴铆合装配的铆头优化设计

针对轮毂轴承单元轴铆合装配工艺的非线性、非稳态特征,提出一种基于代理模型的轴铆合装配工艺优化方法,并用于铆头成形曲面的优化设计.通过拉伸实验、圆环镦粗实验、轴向进给位移及轴向铆接力在线测试、铆头空间轨迹理论推导等确定有限元建模参数;通过比较模拟和测试的轴向铆接力及轮毂轴端铆接后的几何形状确定有限元模型的准确性;基于现有的铆头设计和轴承寿命理论确定铆头成形曲面的参数化方程和优化目标;基于拉丁超立方抽样策略和有限元结果确定轴承内圈的最大径向变形量、轴向预紧力和轮毂轴端对铆头的作用力与铆头成形曲面参数间的支持向量机回归模型;最后对优化结果进行验证.结果表明,优化后的铆头使轮毂轴承的性能指标得到一定提升.

轿车轮毂轴承单元性能分析与优化

对轿车轮毂轴承单元的载荷分布求解、系统疲劳寿命优化、力矩刚性分析及以疲劳寿命和力矩刚性为目标的多目标优化等方面的研究进展进行了分析和评述,对我国汽车轮毂轴承单元制造企业及其用户开展工程技术研究开发具有借鉴意义。

双列球型轮毂轴承单元耐久性寿命计算分析

对于双列球型轮毂轴承单元数学模型,采用模拟试验载荷谱进行轮毂轴承单元耐久性寿命计算,并分析预紧载荷、侧向加速度和受载偏心距等对球型轮毂轴承单元耐久性寿命的影响。分析结果表明:适当的轴向预紧可提高轮毂轴承单元的刚性以及左右两列轴承的载荷分布均匀性,当轴向预紧量为0.02 mm时,轮毂轴承单元的寿命达到最大值;受载偏心距的影响,使得车辆左右两侧轮毂轴承单元的寿命存在差异,一般驾驶室左侧轴承单元寿命稍高;轮胎半径的大小会同时影响轮毂轴承单元的旋转速度和加载力矩,当轮胎半径取200 mm时轴承单元寿命最长。

汽车轮毂轴承单元轴铆合铆头倾角有限元分析

针对第3代汽车轮毂轴承单元在轴铆合装配工艺中容易出现裂纹、擦伤等质量问题,采用DEFORM-3D软件建立轮毂轴承单元有限元仿真模型。通过仿真模拟,比较在不同铆合倾角下铆合时芯轴所受最大应力、铆头所受轴向力以及内圈卡紧力的影响规律,得出了使芯轴所受应力较小、轴铆合过程中铆头所受轴向力和内圈所受卡紧力较稳定的最优铆合倾角。

汽车轮毂轴承单元带凸缘内圈的有限元分析

根据轮毂轴承单元的实际工作情况,运用Catia与ANSYS Workbench进行有限元协同仿真分析,并通过对比2种不同唇边的带凸缘内圈的力学性能得出:唇边倒角后,唇边所受等效应力增大,带凸缘内圈所受最大等效应力减小,最大等效应力出现在其根部,最大值为303.0 MPa。因此,对轮毂轴承单元带凸缘内圈的唇边进行适当倒角,可减小其最大等效应力,增加轮毂轴承单元的寿命及可靠性。

汽车轮毂轴承单元摩擦力矩的测试与分析

为了研究摩擦力矩对于汽车轮毂轴承的影响规律,针对某型号的双列球型轮毂轴承,采用国内某公司生产的摩擦力矩测试机,对轮毂轴承单元进行摩擦力矩的测试实验.通过分析实验数据,并与产品的设计要求进行对比,得出产品产生摩擦力矩的范围和规律.同时测试了轮毂轴承单元在一定预紧力作用下,其摩擦力矩转速的变化.本研究对于轮毂轴承单元的产品测试提供了一条途径,同时对研究摩擦力矩的影响因素及其规律提供了一种思路.

汽车轮毂轴承单元轴铆过程中铆头运动方程确定

轴铆合装配工艺是针对轿车轮毂轴承轻量化、集成化、高可靠性等要求提出的一种轮毂轴承单元装配工艺,提出一种基于理论推导、现场测试及设备结构参数确定轴铆过程中铆头运动方程的方法。首先应用空间直角坐标法和欧拉角方法,根据铆接机的结构,推导铆头运动方程;其次开发轮毂轴承单元铆接过程中轴向铆装力及机床主轴轴向进给位移的在线测试系统;基于铆头运动方程、测试数据及设备结构参数,确定铆头空间速度方程及三轴角速度方程;最后应用有限元方法模拟轴铆装配过程,通过比较模拟和测试的轴向铆接力及铆接后轮毂轴端部几何形状,确定铆头运动方程有效性。文中的研究为轮毂轴承单元轴铆工艺数值模拟及工艺优化奠定基础。

基于DEFORM的轮毂轴承单元精密锻造数值模拟

本文运用deform软件对轮毂轴承单元锻造加工过程进行了计算机仿真。以有限元方法基本原理为基础,运用Pro/ENGINEER建立了轮毂轴承单元锻造数值模拟模型。以二代轮毂轴承内圈锻造为例进行模拟分析。

带有ABS传感器的新型轮毂轴承单元的设计

在现有第3代轮毂轴承单元基本结构的基础上,对其内部结构进行改进,并结合霍尔传感器设计了一种新型轮毂轴承单元,介绍了直接利用PRO/E的族表系列化产品及创建轮毂轴承单元的过程,最后介绍了该新型轮毂轴承单元霍尔传感器单元的设计。

汽车轮毂轴承单元整体受力情况的有限元分析

为了研究汽车第二代轮毂轴承单元的整体受力情况，以某公司生产的二代轮毂轴承单元为例，采用SolidWorks设计软件建立了轮毂轴承单元的3D模型，导ANSYSWorkbench中进行整体受力情况的动力学仿真分析，得出其应力应变分析规律，将轮毂轴承零件部的仿真结果与产品的设计和使用要求进行对比，结果满足产品要求。有限元分析方法可节省轴承厂实际试验的时间和成本，同时为轮毂轴承的试验分析提供了理论支撑和参考依据。

汽车第3代轮毂轴承单元的振动测试与分析

汽车第3代轮毂轴承单元的振动测试技术还处在起步阶段,为研究其振动规律,采用国内某公司生产的加速度振动测试仪,对轮毂轴承单元进行振动测试,得出其时域和频域波形图,通过分析波形图的有效值和峰值等指标,发现产品的域值出现突变现象。结果表明,域值突变的汽车第3代轮毂轴承单元振动现象较为明显,有助于发现产品在设计和生产中存在的缺陷和质量问题,为轮毂轴承单元的振动测试、试验分析和优化设计提供了理论支撑和实践指导。

轮毂轴承单元接触应力的数值计算与分析

导出了详细描述球轴承轮毂单元接触应力变化的3自由度数学模型,在此基础上以某第2代球轴承轮毂单元为例,采用DFP算法,完成了不同载荷作用下轮毂轴承单元接触应力的数值计算,并对接触应力计算结果和径向、轴向承载能力进行了分析和探讨,给出了载荷对接触应力的影响规律和有关建议。

轿车轮毂轴承单元力矩刚性的测试与分析

介绍了轮毂轴承单元的力矩刚性定义、组成及测试分析方法,基于实例,给出了不同测试条件下的测试结果。分析结果显示:轮毂凸缘的力矩刚性与力矩载荷之间近似为线性关系,FEM分析结果与实测结果吻合很好;由两列轴承位移不同引起的轮毂轴承本身的力矩刚性是轮毂轴承单元整体力矩刚性的主要组成部分,不同结构形式的轮毂轴承单元的各部分在整体力矩刚性的比重差异较大。

轮毂轴承单元凸缘的旋转疲劳强度试验

为考察第2代、第3代汽车轮毂轴承单元凸缘的疲劳强度,引入基于旋转弯曲和共振条件的疲劳强度试验方法。以A车型的第3代汽车轮毂轴承为例,根据迈因纳线性损伤理论对该轴承进行了仿真分析,并且使用SO33旋转疲劳共振试验机对该车型的第3代汽车轮毂轴承进行了试验,结果表明该试验方法准确可靠。

我国轿车轮毂轴承单元开发关键技术研究进展

综述了近年来我国轿车轮毂轴承单元开发关键技术,包括受力分析和关键性能指标计算、性能分析、设计优化、性能评价等方面的研究进展,并从工程应用角度提出了未来几年的重点研究方向。