汽车轮毂用双列角接触球轴承内圈小端挡边结构的改进

1、汽车轮毂用双列角接触球轴承 内圈小端挡边结构的改进吴振东1, 2, 张静娟 3, 李 婉4(1. 韶关东南轴承股份有限公司 , 广东 韶关 512029; 2. 核工业华南技工学校 , 广东 韶关 512026;3. 安阳斯普机械有限公司 , 河南 安阳 455000; 4. 韶关学院 机电系 , 广东 韶关 512005摘要 :通过分析第 1代汽车轮毂轴承内部沟道结构特征以及加工工艺过程 , 提出了对汽车轮毂用双列角接触 球轴承内圈小端挡边结构的改进措施 , 减少了磨加工工序 , 降低了生产成本 。 关键词 :汽车轮毂轴承 ; 双列角接触球轴承 ; 内圈 ; 挡边 ; 结构 ; 改进中图分类

2、号 :T H133. 33; TH162+. 1 文献标志码 :B 文章编号 :1000- 01-0010-01 近几年 , 国内汽车行业及其相关配套产业处于高速发展时期 , 高 , 在保证产品质量的同时 , 求 , 效途径 。1 改进前结构图 1所示为第一代汽车轮毂轴承结构 。我公 司汽车轴承 DAC40740042(轴承内径 40mm , 外径 74mm , 宽度 42mm 是较早开发的汽车轮毂用双 列角接触球轴承产品 。图 2所示为产品内圈沟道 挡边结构 , 设计之初考虑内圈小挡边尺寸 d 1需要 满足装配要求 , 所以 d 1采用磨削加工 , 目的是既要 保证内圈沟道有测量沟底 , 又

3、要严格保证 d 1与沟 道直径的差值在一个适当的范围内 。图 1 第一代汽车轮毂轴承收稿日期 :2008-08-11; 修回日期 :2008-09- 22 轴承公称接触角 (° ; 内圈小端挡边尺寸对应的 圆心角 (° ; d 1 内圈小端挡边尺寸图 2 改进前的小端挡边结构在产品的功能结构设计方面 , 双列汽车轮毂 轴承一般设计为满球和内 、 外圈可分离结构 , 目的 是为了增大轴承的承载能力和便于轴承的装配 ; 同时轴承的自锁功能不是依靠沟道挡边的过盈 量 , 而是靠保持架来实现 (图 1 。从内圈结构上 看 , 内圈小端挡边尺寸 d 1与沟道角度 相关 , 对于 此系

4、列轴承产品一般 值为 3°5°。在轴承装配 时 , 如果 大于 7°, 就可能会形成内圈沟道自锁 (内 、 外圈装配后不易分离 。为了避免在轴承的 装配过程中出现内圈沟道自锁现象 , 一般在设计 加工上采用磨削尺寸 d 1(公差范围为 0. 01mm 来 达到精确控制 的目的 。 而实际上磨削尺寸 d 1对 轴承的使用没有意义 , 仅仅是为了实现轴承便于 装配的需要 。需要找出一种方法 , 通过优化结构 减少这道磨加工尺寸 d 1的工序 , 同时又能保证轴 承的装配要求 。2 改进后结构(下转第 15页 CN41-1148/TH 轴承 2009年 1期Bearin

5、g 2009, No. 1 10, 15会更加明显 , 有利于球形误差的修正 。但阻尼的 存在 , 会使载荷的变化与球面轮廓的变化产生一 定的相位差 。图 9 不同球坯支持加载下球坯载荷变化量与球形误差之间的关系3 结束语通过建立研磨过程中单球球形误差修正过程的模型 , 作了分析研究 , 得出以下结论 。(1 研磨轨 ; 位置去除较多的材料 , 除或不去除材料 。(2 采用较小的研磨盘质量有利于提高球形误差的修正能力 ; 较低的系统固有频率和较大的 阻尼可以获得较好的球形修正效果 。 参考文献 :1 W ang L, Snidle R W , Gu L. Rolling Contact Sli

6、con N i 2tride Bearing Technol ogy:A Revie w of Recent Research J .W ear, 2000, 246:159-173.2 C I Staff Report . Bearings Op ti m ize Technol ogy f or Ma 2chine T oolsJ .Cera m ic I ndustry, 1995, 144:31-32. 3 Yuan J L,L B H, Chen L N, et al . Study on S phere Sha 2pingMechanis m of Cera mic Ball f

7、or Lapping Pr ocessJ.Key EngineeringMaterials , 2004, 259-260:195-200. 4 陶宝春 , 王志伟 , 等 . 陶瓷球双自转盘研磨J .金刚石与磨料磨具 , 4.Mechanical Polishing ofM etals -scientif 2rgument of Long Standing J .Phys . Bull, 1985, 36:212-214.6 钱安宇 . 无心磨削 M.西宁 :青海人民出版社 ,1981:12-21.(编辑 :赵金库 (上接第 10页 借鉴国外同类产品结构并根据我公司长期的轴承设计生产加工经验

8、 , 对此产品内圈挡边结构 做了设计改进 , 图 3为改进后的内圈小挡边结构 。 内圈沟角到钢球中心的轴向距离 ; d 2 内圈小端挡边 外径尺寸 ; d 3 内圈小端挡边台阶轴向尺寸图 3 改进后的小端挡边结构经分析 , 加工内圈沟道结构小角度 , 可以考 虑用轴向 (车 加工尺寸控制 , 即用车加工控制加 工精度 (轴向尺寸公差范围为 0. 1mm 就能满足此类轴承的装配要求 。其加工原理为 :当 很小 时 , 在要求区间值内变化时 , 其轴向尺寸变化量 远大于径向尺寸变化量 。例如当轴承的钢球规格为 10mm , 取 0. 30. 4mm 时 , 其尺寸公差为 0. 1mm 。 此时要求控制的 径向 尺寸 范围为 0. 01mm , 这样就能用车加工的加工精度保证 在合适 的取值范围内 , 从而满足轴承的装配要求 。 另外 , 国内标准的单列角接触球轴承内圈小 端挡边也有类似的需要磨削内圈挡边的装配要 求 , 可以考虑用本文的轴向 (车 加工尺寸控制方 法来加工控制以满足轴承的装配要求 。从理论上 讲 , 当内圈挡边相关角度 20°时都可以用轴向(车 加工尺寸控制 , 这样就能减少磨加工工序 , 从而达到降低生产成本的目的 。3 结束语采用本文的方法 , 可以大大提高轮毂球轴承 的工艺性 , 降低生