密封圈对轮毂轴承阻力的影响分析与试验探究稿

针对某前置前驱车型轮毂轴承的阻力较大,笔者在理论分析的基础上,通过ABFT-1轮毂轴承摩擦力矩试验机对该车型轮毂轴承进行试验探究。试验对比了轮毂轴承单元在三种不同密封状态下的摩擦力矩变化趋势,得出内侧密封圈对轮毂摩擦力矩的影响较外侧密封圈大约36.5%,且随着转速的增大,摩擦力矩有增大的趋势。基于试验结果,对密封圈进行优化后,在摩擦力矩试验机以及整车上进行了验证,结果表明:优化后的轮毂摩擦力矩较原来降低了0.18Nm,整车油耗降低了0.03L/百公里,滑行距离增加了57.5m。     

前置前驱车型轮毂轴承的摩擦力矩的影响因素研究

在变速箱中,齿轮、轴承是功率损耗占比最大的两大部件,所以研究轮毂轴承的摩擦力矩的影响因素,对有效减小变速器轴承摩擦力矩、提升变速器的传动效率具有重要作用。通过理论分析与实验验证了密封圈型式、油脂类型、负游隙三个因素是影响轮毂轴承的主要因素。它们是合适的优化方向,并且密封圈是引起轮毂轴承摩擦力矩的主要因素,大约有四分之三的摩擦力矩是由其产生。实验表明,与四唇密封圈结构相比,采用三唇密封圈结构能够大幅度的降低轮毂轴承的摩擦力矩;粘度较低的润滑油脂与原产油脂相比,粘度较低的润滑油脂能够降低轴承的摩擦力矩;负游隙的大小也在一定程度上对轴承摩擦力矩产生影响,对某前置前驱车型而言,合理的设计负游隙公差,保证摩擦力矩的一致性,对降低摩擦力矩、提高传动效率具有重要意义。     

负游隙对轮毂轴承摩擦力矩的影响研究

通过大量研究发现,汽车轮毂轴承单元的负游隙对其摩擦力矩存在较大的影响。为了明确轮毂轴承负游隙对其摩擦力矩的具体影响,研究了汽车轮毂轴承摩擦力矩的计算方法,以某型号轮毂轴承为例,建立了轮毂轴承负游隙的接触理论模型,分析表明负游隙对钢球与内外圈滚道的接触载荷存在影响。设计了相关试验进一步探究负游隙对轮毂轴承摩擦力矩的关系,试验表明,负游隙对轮毂轴承的摩擦力矩存在较明显的影响,摩擦力矩的平均差值达到了0.2Nm,且随着负游隙绝对值的减小,摩擦力矩呈减小的趋势,这一结论可以为提升轮毂轴承的效率提供参考依据。     

基于降低摩擦力矩的圆锥滚子轴承结构优化及试验

以降低圆锥滚子轴承摩擦力矩为优化目标,运用遗传算法,得到轴承内部结构参数的全局最优解,并进行优化前后轴承的摩擦力矩测试、装车后的变速器传动效率台架试验和整车油耗与滑行距离试验。结果表明,优化后轴承的摩擦力矩降低,应用优化后轴承的变速器传动效率提高,整车油耗减少,滑行距离大幅增加。     

轮毂轴承摩擦力矩特性及其试验研究

针对因轮毂轴承摩擦所带来的能耗问题,分析了轮毂轴承摩擦的影响因素,研究了滚道预载荷、密封过盈量、密封润滑脂、密封接触表面粗糙度等因子对摩擦力矩的影响。通过对轮毂轴承寿命校核载荷谱与耐久性试验载荷谱的分析,给出了较为科学的摩擦试验方法;基于此试验方法,开展了滚道预载荷、密封过盈量、密封润滑脂、密封接触表面粗糙度等因子的摩擦试验。研究结果表明:外密封唇口过盈量对摩擦力矩的影响不显著,但在密封处采用更低粘度润滑脂,使得摩擦力矩下降了14%;同时,控制密封接触面粗糙度在Ra 0.4以下时,对降低摩擦力矩也有较好的效果;该结果对于低摩擦轮毂轴承的开发具有一定的指导意义。     

环境温度对乘用车轮毂轴承摩擦能耗的影响试验研究

轮毂轴承是汽车底盘车轮上重要的零部件，为了降低汽车单位里程油耗或电耗，对在行车过程中环境温度对车轮轮毂轴承摩擦力矩和摩擦能耗的影响进行了研究。首先，给出了2种轮毂轴承摩擦力矩理论计算公式，提出了轮毂轴承摩擦能耗试验评估计算方法；然后，根据公式及相关原理对环境温度影响轮毂轴承摩擦能耗进行了理论分析，得出了初步结论；最后，利用目前国际最先进的轮毂轴承摩擦力矩及能耗试验设备，设置了特定路谱试验程序，按照恒定车速、中国路谱轻型汽车循环乘客试验(CLTC-P)和欧洲路谱新标欧洲循环测试(NEDC)试验条件，分别在不同的温度环境下进行了试验验证。研究结果表明：汽车在恒定车速下行驶，环境温度越高，轮毂轴承摩擦力矩越小，在40℃高温环境下，轮毂轴承摩擦力矩比-20℃低温下的摩擦力矩降低了约50%;汽车无论是按照CLTC-P路谱还是NEDC路谱行驶，环境温度越高，轮毂轴承摩擦能耗越小，在40℃高温环境下，轮毂轴承摩擦能耗比-20℃低温下的摩擦能耗降低了约60%,这也是汽车在冬天时单位里程油耗或电耗比夏天高的原因之一。     

球轴承摩擦力矩的研究现状与发展

从球轴承摩擦力矩的理论研究与试验研究两个方面综述了球轴承摩擦力矩的国内、外研究现状及取得的成果,详细介绍了球轴承摩擦力矩理论计算发展过程,以及轴承工作表面质量、润滑剂、工况和轴承结构参数对轴承摩擦力矩大小和波动性的影响.并针对目前球轴承摩擦力矩研究存在的问题,提出了未来球轴承摩擦力矩研究方向.     

航天轴承在较高温度下摩擦力矩特性的试验研究

摩擦力矩的大小和波动性是影响航天轴承性能和精度的主要因素.为了改进设计以提高轴承的性能,用改进后的轴承摩擦力矩特性试验台对某型号动量轮轴承在较高温度时的摩擦力矩特性进行试验研究,探讨了轴向载荷、温度和保持架类型对轴承摩擦力矩特性的影响.结果表明,圆兜孔保持架轴承的摩擦力矩基本上与轴向载荷成正比,而在较高温度条件下,摩擦力矩波动小,曲线有规律变化.当轴向载荷增大,温度升高时,方兜孔保持架轴承的摩擦力矩波动较大.     

微型汽车驱动桥半轴轴承的减摩设计

针对某微型汽车半轴轴承摩擦力矩偏大的问题,对轴承的结构参数进行了优化。首先,在保证轴承疲劳寿命和额定动载荷的前提下,以降低轴承摩擦力矩为目标建立目标函数和约束方程;然后,采用遗传算法对方程进行求解,得到轴承结构参数的全局最优解;最后,对优化前、后的轴承进行摩擦力矩测试和装车后的整车油耗与滑行测试,结果表明,虽然整车油耗变化较小,但轴承摩擦力矩得到减小,整车滑行距离得到提升。     

润滑脂对轮毂轴承影响的试验研究

润滑脂作为汽车轮毂轴承的第五元素,对保证汽车轮毂轴承正常运转具有十分重要的作用。轴承的密封状态以及润滑脂是影响轮毂轴承的摩擦力矩的重要因素。进行轮毂轴承台架试验,从密封和非密封两种工况下润滑脂对轮毂轴承的影响关系中,得出了润滑脂在密封状态下能有效降低轮毂轴承的摩擦力,且相似黏度越低,效果越明显;但在非密封的情况下润滑脂反而会增大轮毂轴承的摩擦力矩,且与相似黏度没有明显对应关系的结论。