[00111931]低摩擦新型轮毂轴承单元

1)、研制开发轻型前后轮轮毂轴承单元,重型后轮轮毂轴承单元。 轮毂单元在使用中,使车轮总成和制动器转子/闸轮可以绕汽车底盘上一固定的轴线点转动;支撑汽车在正常载重情况下的重量及为轮毂的传动提供精确的向导,既承受径向载荷又承受轴向载荷;为转动条件提供了接近于零的摩擦扭矩。轻型前轮轮毂轴承单元由轮毂外圈、内圈、法兰盘、保持架、钢球、内外密封圈、磁性感应圈等组成。法兰盘轴向中心部位带花键,与适用车型的驱动轮部件相连接,工作状态时,法兰盘旋转,外圈不转,并传递驱动力。后轮轮毂轴承单元由轮毂外圈、内圈、磁性感应圈、内外保持架、钢球、密封组件等组成。工作状态时,与车轮一起旋转,不传递驱动力。同时对前轮法兰进行凸台减重优化设计,对后轮外圈的凸台外缘进行了减重优化设计,减少整体凸缘的厚度,减轻产品重量。该类产品集承载、连接、运动传递等多功能为一体,进一步实现了多功能集成化、单元化、小型轻量化。从疲劳、磨损及安装使用等综合功能上看是一种优良的汽车轮毂轴承单元。 2)研制开发以塑料为材料的磁性感应圈 研制开发以塑料为材料的磁性感应圈,此种结构的感应圈对磁场强度、磁极偏差等技术条件都提出了严格的要求,因此在材料选用、制造技术上也要求相当严格。项目组选用特殊的以塑料为原材料的磁性材料,采用塑料为磁性材料可以提高感应圈表面的抗磨损能力,同时能够提高磁场强度。这种磁性材料内部可以形成若干个磁场,通过探头切割磁力线形成信号。此种结构的应用改变了传统的材料的应用,使之成为传感器的一部分。由于磁性材料的密度很小,从而降低了汽车零部件的重量,适应了汽车向小型化发展的趋势。 3)、研究轮毂轴承单元在运动状态下,导致摩擦的影响因素,实现项目产品低摩擦要求。 分析分析预紧力、密封圈结构、内外密封圈设计的匹配性、密封圈过盈量、密封圈接触压力对于密封圈摩擦的影响程度。研究轮毂单元滚道的摩擦力矩;与国外同类产品进行摩擦对比试验,密封性能试验,分析导致摩擦的主要因素。 通过对密封圈结构尺寸与过盈量的变化,分析由此引起的接触力,从而对密封结构尺寸和过盈量的新的设计,实现降低摩擦力矩,并保证密封效果。 4)、研究刚性影响因素,研究钢球大小、钢球数,钢球中心间距和接触角、预紧力、凸缘厚度等因素对刚性的影响。分析影响轮毂单元刚性的主要因素,实现项目产品高可靠性要求。 提高轴承外圈的强度,增加轴承刚性,优化内部参数,使轴承的预紧力在安装好之后,达到最佳刚性。结合客户的整车参数及相关性能要求及轮毂单元的特殊性,满足客户高承载能力的要求,提高钢球爬越挡肩的能力,以满足AK45性能试验要求。采用高承载能力设计,满足客户AK45性能试验的载荷步数增大,载荷变化频繁,加载强度大,提高轮毂单元承载能力,增强其可靠性能的要求。 5)、制定轮毂轴承单元密封性能试验、AK45试验、弯曲疲劳试验、刚度试验、冲击试验等技术规范,进行各项性能试验,实现高端用户配套要求。 由于汽车需要在全天候下使用,所以通常需要对零部件进行各种试验以满足车辆使用的要求。考虑到轮毂轴承单元材料的特性,所以需要重点验证产品的各项性能,如密封性能,其耐高温和低温等性能主要由材料决定,通常采用泥浆盐水喷溅试验来验证密封件的密封性能。泥浆盐水喷溅试验采用对轮毂单元进行加载,并针对密封件部位进行喷水,以模拟车辆在行驶过程中受到飞溅泥水侵蚀的场合。为考验密封件的耐磨和抗老化能力,需要制定相应的密封性能试验技术规范,对试验设备、试验方法、试验分析、记录都有严格的要求。该项目还要进行AK45试验、弯曲疲劳试验、刚度试验、旋转力矩试验等各项性能试验,项目组将制定各项试验技术规范,对各项试验设备进行设计、制作配备,制定严谨的试验操作方法,对试验过程进行分析,各类对比试验结果形成记录。 6)、关键工艺技术 a、复合几何形状的成型磨削加工; 根据外圈、内圈结构,对同一零件的各磨加工面采用金钢滚轮一次成型修整磨削,使复合几何形状一次磨削成型,保证产品的形状、精度、公差。 b、热处理淬硬层深度的创新及零件基体硬度提高 由于该项目产品的刚性要求较高,为了提高产品的刚性,将前后轴承产品的淬硬层深度由普通设计的1.5-3.5改为2.0-3.5。基体硬度由原先的等温退火硬度HB180-235,提高到HB230-270,改进前后轮毂单元产品的淬硬层深度。提高基体硬度,并采用正火处理,以获得较好的金相组织,提高产品的刚性。 c、改进外圈/法兰盘凸缘的加工工艺,在凸缘上设计凸台,布置螺栓孔的位置,减少整体凸缘的厚度,减轻产品重量。 d、进行密封性能试验、AK45试验、弯曲疲劳试验、刚度试验、旋转力矩试验等多项技术性能试验。