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。     

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。     

轮毂轴承润滑脂综合性能评价及试验研究

调配了5款润滑脂样,测试了其5种主要理化指标：工作锥入度、水淋流失量、滴点、相似粘度和钢网分油,基于雷达图-灰色关联度分析法构建了轮毂轴承润滑脂的综合性能评价模型。测试了轮毂轴承在不同润滑脂样润滑时的启动力矩和转动力矩,验证了评价模型评价常温时轮毂轴承在脂润滑下摩擦力矩的有效性。对各脂样进行了元素分析后,发现极压抗磨剂可有效改善润滑脂的摩擦特性,添加剂中的Zn、S、P三元素在极压抗磨性能上具有协同影响的作用,而K元素可能会抑制其协同性。     

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。     

轮毂轴承摩擦力矩的影响因素分析及其优化研究

轮毂轴承摩擦力矩的大小直接影响传动系阻力的大小和整车油耗。以某前驱车型驱动轮轮毂为研究对象,对轮毂轴承摩擦力矩影响因素进行了理论研究,用台架试验定量分析了密封圈、负游隙、润滑脂三个关键因素对该轮毂轴承摩擦力矩的影响。试验结果表明,该轮毂轴承摩擦力矩有较大的改善空间。针对三个关键因素进行优化后,进行了NEDC整车综合油耗试验。结果表明:优化轮毂轴承后的整车油耗值降低了0.13L/100km。     

影响密封轴承摩擦力矩的主要因素分析

在分析密封轴承摩擦特性的基础上,对影响摩擦力矩的若干主要因素——润滑脂装脂量、密封唇过盈量和轴承转速进行了试验研究,并得出相应的回归方程。探讨了密封轴承摩擦力矩的时间待性和构成因素。附图6幅,表1个,参考文献4篇。     

汽车轮毂轴承锻造工艺有限元模拟

正轮毂轴承单元球轴承是在标准角接触球轴承和圆锥滚子轴承基础上发展起来的,其将两套轴承作为一体(见图1),具有组装性能好、可省略游隙调整、重量轻、结构紧凑、载荷容量大,为密封轴承可事先装入润滑脂、省略外部轮毂密封及免于维修等优点,已广泛用于轿车中,在载货汽车中也有逐步扩大应用的趋势。     

节约油脂 有利安全 空毂润滑技术值得推广

一、我国汽车轮毂轴承润滑的基本情况目前,我国各地汽车轮毂轴承的润滑方式大致可分为三种:①沿用落后的满毂润滑(图1),轮毂轴承和空腔里都装满润滑脂;②采用空毂润滑技术(图2),只轴承裝满润滑脂,轮毂空腔内不装润滑脂或只涂很薄一层润滑脂防锈;③认为满毂润滑不合理或不必要,但又顾虑空毂润滑不可靠,于是采取折衷办法,在轮毂空腔里涂占其容积三     

不同环境温度下滚动轴承脂润滑性能台架测试

采用台架测量装置测试了不同环境温度下滚动轴承润滑脂的性能,研究环境温度、轴承转速、载荷和润滑脂锥入度对轴承力矩和温度的影响。结果表明：环境温度较低时,轴承启动力矩和运行力矩整体较高,轴承温度变化较为明显,润滑状态较差;随环境温度升高,轴承力矩和温度变化幅度均下降,轴承的润滑状态好转;高速乏油和重载条件下,轴承的力矩和温度增大,润滑状态变差。不同环境温度下润滑脂的表观黏度差异、不同转速下润滑脂的受剪切程度以及由此引起的润滑脂分油率的不同,是轴承呈现不同润滑状态的主要原因。     

某大直径回转装置密封部位减摩实验研究

针对某大直径回转装置密封部位摩擦力过大的问题,对不同密封元件及其在不同润滑状态下的摩擦特性进行实验研究,并结合润滑脂弹性流体动力润滑理论进行减摩机制分析。研究结果表明:回转装置密封部位在低温下摩擦力急剧增大;普通硅橡胶O形圈不适合对摩擦力有严格限制的旋转密封,而填充聚四氟乙烯组合密封圈则可以有效降低密封部位的摩擦,且动静摩擦力趋于一致;在动密封滑动摩擦面上添加特种润滑脂后,形成弹流润滑膜,回转装置在-40~60℃范围内特别是在-40℃时的摩擦力进一步降低,从而可使密封部位摩擦力对回转装置动态性能的不利影响减到最小。     

基于Fluent的高速角接触球轴承润滑脂动态分布

以脂润滑高速角接触球轴承为研究对象,建立润滑脂流动仿真模型,根据轴承实际运转工况设置模型速度、温度等边界条件,通过拟合常温至高温条件下的润滑脂黏度模型参数,建立全温域范围赫-巴黏度模型来描述润滑脂非牛顿流体特性,采用CFD软件Fluent进行仿真试验,并分析轴承在不同转速、温度和填脂量下的润滑脂分布。结果表明：在一定的填脂量下,随着转速提高润滑脂在轴承腔内分布更均匀,且在保持架转动方向的两侧分布更多,而内圈润滑脂量逐渐减少,转移到保持架和外圈;相对于常温,在高温下润滑脂流动性更高,向离心方向扩散的特征更为明显,这是内圈更易磨损的原因之一;在润滑脂填充比例为19.8%～29.7%的范围内,随着填脂量提高,润滑脂分布状态更好。     

汽车轮毂轴承组件的预前安装应用

文中对汽车非驱动轮和独立悬挂驱动轮毂轴承的运用进行了广泛地讨论。并着重指出轮毂轴承组件的预前安装的优点。轴承组件的预前安装包括为安装车轮而附加到车辆和车轮轮毂上的基座。以及装有永久性润滑脂。经密封并恰当调整轴承的整体安装。该轮毂可与驱动轮配合使用或与非驱动轮配合使用。     

聚脲润滑脂在汽车行业的应用

为满足汽车行业减少摩擦降低油耗、减少磨损延长寿命、增强密封防止泄漏、减少振动消除噪声等要求,聚脲润滑脂在润滑脂总用量中所占比例逐年递增。介绍通用聚脲润滑脂在轿车底盘、轮毂轴承和万向节的应用;提出在开发聚脲润滑脂新产品时,更要注重润滑脂结构与性能的关系,从微观层面了解聚脲润滑脂的作用机制,以满足不同的使用要求;为了减少车用润滑脂品种,应研发具有优异的耐高温性能和长寿命的汽车多用途通用聚脲润滑脂。     

角接触球轴承的温升及润滑脂性能试验

为研究脂润滑角接触球轴承温升的影响因素以及润滑脂在轴承运转中的老化过程,对7008C角接触球轴承进行了温升试验,分析了轴向预紧力、转速、室温对轴承温升的影响,并测试了不同转速、运转时间、轴向预紧力下润滑脂表观黏度及红外光谱的变化。结果表明:在一定的轴向预紧力下,轴承温升随轴向预紧力的增加呈先增加后减小再增加的趋势,轴向预紧力对润滑脂表观黏度的影响本质是对轴承温升的影响;轴承温升随着转速和室温的增加而升高,轴承内润滑脂表观黏度降低,说明润滑脂的皂纤维结构已经发生变化;随着轴承运转时间的延长,轴承内润滑脂表观黏度逐渐降低、屈服应力下降;经过长时间运转,润滑脂由于分油,颜色明显加深;短时间内,即使在高速和大轴向预紧力作用下润滑脂也没有发生化学结构的变化。     

角接触球轴承低温摩擦特性与实验研究

为了分析角接触球轴承低温摩擦特性。首先,用有限元软件分析了轴承低温结构变化,仿真分析了轴承低温结构变形、游隙变化和接触角变化。温度降低会使轴承游隙变大,接触角变大,分析了温度对润滑脂黏度的变化。然后,引用现有轴承摩擦力矩计算模型,计算了轴承的摩擦力矩随转速、预紧力、内圈曲率半径系数和温度的变化;分析了低温下轴承各种摩擦力矩的变化趋势。在低温下轴承的流体动压摩擦力矩占轴承总摩擦力矩的80%,润滑脂的黏度系数对轴承的低温摩擦特性影响最大,低温条件下轴承由于弹性滞后引起的摩擦力矩减小。最后,用实验的方法测试了轴承低温摩擦力矩,与仿真结果进行对比,误差在12%以内,证明了计算的准确性,为低温下轴承的使用提供了理论基础。     

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。     

客车轮毂轴承的技术条件和密封的研究

汽车轮毂轴承的密封和脂润滑是影响其寿命的主要因素。该影响寿命因素主要由耐滚动接触疲劳强度、润滑和密封性能来决定。据一项“汽车修理厂返修”轮毂轴承的调查表明：密封失效被作为轴承失效的主要模式。由于密封性能是影响轮毂轴承寿命的关键因素，因此，必须研究评估各方面密封性能状况的试验技术条件，同时，还应研究模拟使用失效模式的定向应用试验方法。在整体系统性能试验中，还要评估与轮毂轴承试验相关的悬挂零件，如：辅助防护系统的影响。这种轮毂轴承密封试验装置的潜在优势，在下文的两种轮毂轴承密封类型的试验和使用结果中得以表明。     

高速球轴承润滑与密封结构改进设计与试验

随着汽车工业的发展,对与新能源汽车驱动电机配套的深沟球轴承的性能要求也越来越严格。针对某新能源汽车驱动电机用深沟球轴承使用中出现润滑和温升而导致寿命降低的问题,分析其原因为保持架的结构不便于散热和润滑不足,密封圈的内密封唇摩擦生热过大且密封不良。为满足技术要求,在原有驱动电机用的轴承保持架和密封结构基础上,提出了改进优化保持架结构和密封圈双唇非接触式密封设计的方法。并通过实例与优化前进行对比,经试验验证,新型结构能实现润滑脂良好储存,形成可靠的油膜和降低轴承工作时的发热量,实现高速状态下的散热,保证密封存脂性能,从而提高轴承的使用寿命,得到了较好的优化设计结果。采取改进措施后的轴承满足客户使用要求。     

高黏度非牛顿磁性润滑脂密封的试验研究

针对牛顿型磁性流体密封的密封间隙较小、适用温度较低的不足,提出了对磁性流体载液的改进。采用高黏度非牛顿润滑脂作为磁性流体的载液,制备成以Fe3O4为磁性颗粒的磁性润滑脂。在试验台上实际测定了该磁性润滑脂用于密封时在不同工况和不同密封结构下的密封压力、密封处的温度,并对影响密封压力和密封处温度的主要原因进行了分析。结果表明,高黏度非牛顿磁性润滑脂密封比牛顿型磁性流体密封的承压能力更高,温度适用范围更广,密封间隙可以大大提高,并允许旋转轴存在一定量的径向跳动;通过调节内摩擦影响因素,可以降低密封处温度,延长使用寿命。     

考虑油膜润滑的轮毂轴承弯曲疲劳寿命预测与分析*

为精确分析预测某型轿车轮毂轴承的弯曲疲劳寿命,考虑轴承工作状态下游隙与油膜厚度的关系,以及温度对游隙和油膜厚度的影响,结合点接触弹流油膜厚度计算方法,精确计算其最小油膜厚度值;根据ISO提供的对Lundberg-Palmgren寿命模型修正方法,计算油膜参数和润滑剂黏度比,从而确定修正系数,建立改进的寿命模型。为了验证改进模型的正确性,使用旋转弯曲疲劳寿命试验机进行疲劳试验,试验结果在误差合理区间内,证明研究模型的可靠性。建立轮毂轴承载荷分布分析模型,讨论中心距对最大滚动体载荷的影响,研究轮毂轴承的疲劳寿命在不同纯弯矩载荷和不同车速下随中心距的变化规律。结果表明：弯矩载荷是影响疲劳寿命的主要因素,增加中心距可以延长轴承寿命;轴承润滑条件与轴承转速有关,在一定范围内,转速越高,其内部润滑越充分,使用寿命越长。