王洪利

（瓦房店軸承集團(tuán)有限責(zé)任公司 工程中心, 遼寧 瓦房店 116300）

汽車輪轂軸承單元試驗機(jī)

王洪利

（瓦房店軸承集團(tuán)有限責(zé)任公司 工程中心, 遼寧 瓦房店 116300）

輪轂是連接車輪和車軸的部分，是輪胎和車軸之間承受負(fù)荷的旋轉(zhuǎn)組件，擔(dān)負(fù)著承載車重、傳遞動力、輪胎散熱等功能，而且作為一個旋轉(zhuǎn)運動部件，輪轂在具有一定的剛度前提下，必須符合輕質(zhì)、耐疲勞、動平衡等條件。輪轂加載試驗機(jī)通過對輪轂內(nèi)部軸承的軸向雙向加載和徑向單向加載，模擬輪轂在工作中的實際工況，并且對試驗軸承溫度、加速度、轉(zhuǎn)速、時間等數(shù)據(jù)進(jìn)行自動測量、記錄及處理。

汽車輪轂；試驗機(jī)；軸承單元；雙向加載；單向加載

1 前言

汽車輪轂軸承試驗機(jī)主要針對重載卡車輪轂單元及軸承提供性能試驗和疲勞壽命試驗?？梢罁?jù)試驗規(guī)范對重載卡車輪轂單元及軸承之旋轉(zhuǎn)性能、載荷作用下軸承工作狀態(tài)、磨損疲勞壽命等進(jìn)行試驗，為輪轂失效、軸承壽命分析等提供依據(jù)?？筛鶕?jù)卡車輪轂單元及軸承實際工作狀態(tài)，自動模擬施加線路載荷及速度，施加不同周期的各種軸向、徑向載荷。對卡車輪轂單元及軸承實現(xiàn)動態(tài)模擬試驗。具有軸向、徑向、沖擊載荷及變速、變載和正反轉(zhuǎn)試驗檢測功能。

2 試驗機(jī)主要參數(shù)和結(jié)構(gòu)原理

2.1 主要參數(shù)及外觀

主要參數(shù)及外觀見表 1 和圖 1。

表1 試驗機(jī)主要參數(shù)

2.2 試驗機(jī)原理

試驗機(jī)外觀見圖 1。輪轂加載試驗機(jī)軸向加壓借助一個液壓缸，通過連接桿實現(xiàn)兩個被試輪轂左右兩個方向的加壓要求。液壓缸有桿腔進(jìn)油時，被試輪轂受壓，液壓缸無桿腔進(jìn)油時，被試輪轂受拉。軸的兩端兩個被試輪轂所受的拉力或壓力同時作用在軸上，大小相等，方向相反。因此，工作軸承、機(jī)架理論上不承受軸向力。徑向加壓由左右2個液壓缸來實施，加壓方式和大小可通過程序設(shè)置。每個液壓缸都連接有一個壓力傳感器，以輸出力值。主軸旋轉(zhuǎn)通過一個30kW的變頻調(diào)速電機(jī)驅(qū)動和控制，用以滿足速度變換要求。主軸支撐由一對雙列圓柱軸承和一對深溝球軸承構(gòu)成。雙列圓柱滾子軸承承受徑向力，深溝球軸承主要起軸向定位作用。

圖1 試驗機(jī)外觀

3 試驗機(jī)結(jié)構(gòu)

試驗機(jī)結(jié)構(gòu)見圖 2，主要由機(jī)體部分、主軸部分、徑向加載部分、軸向加載部分、拉桿部分、工裝部分、防護(hù)部分、液壓部分和電氣部分組成。

3.1 主軸部分

工件軸部分見圖 3，主要由主軸、電機(jī)、軸承座等組成。軸承座固定于機(jī)體上，并支撐主軸

完成旋轉(zhuǎn)運動。通過調(diào)整正反向螺桿，調(diào)整電機(jī)座板的上下移動，松開和拉緊三角皮帶。并通過4 個固定螺桿固定。電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運動通過電機(jī)帶輪、從動輪及皮帶傳遞給主軸。

3.2 徑向加載部分

徑向加載部分見圖 4，由加載液壓缸、T行塊、油缸座等組成,液壓缸通過油缸座上的滑軌限定在機(jī)體上，同時提供動力，依次通過過渡接頭、拉壓力傳感器、T形塊將力傳導(dǎo)至工裝部分，通過調(diào)節(jié)油缸座的軸向位移可以改變其徑向加載的位置。絞軸可將軸向加載部的載荷傳導(dǎo)至工裝部分。

圖4 徑向加載部分

3.3 軸向加載部分

軸向加載部分見圖 5，由液壓缸、連接桿、支架等組成,液壓缸提供動力，通過連接法蘭、傳感器、連接桿、以及I型接頭將載荷傳導(dǎo)給工裝部分?；瑝K套裝在連接桿上,將液壓缸限定在支架上,并可在其上滑動。在拆、裝工裝前，可調(diào)節(jié)螺桿上的套管的位置，用以支撐油缸及其上的所有零件的當(dāng)前位置，便于拆裝、調(diào)整。

軸向加載部分精準(zhǔn)地模擬了輪轂軸承實際工況時的受力情況。

圖5 軸向加載部分

3.4 工裝部分

工裝部分見圖 6，由加載座、軸、連接套、溫度傳感器等組成。載荷通過加載座及軸傳遞給輪轂總成。同時連接套將主軸部的旋轉(zhuǎn)運動傳遞給輪轂總成，以滿足對輪轂旋轉(zhuǎn)、加載、測溫等試驗要求。小軸內(nèi)部有孔，方便內(nèi)部存在的傳感器走線，小軸徑向方向有兩個孔，為了傳感器的固定，使傳感器更好地測量軸承內(nèi)圈與軸接觸時的溫度，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)束語

大輪轂加載試驗機(jī)的研發(fā)，有利于輪轂軸承在裝車前對其品質(zhì)的預(yù)判。可依據(jù)試驗規(guī)范對軸承之旋轉(zhuǎn)性能、載荷作用下工作狀態(tài)、磨損疲勞壽命等進(jìn)行檢驗，為軸承失效分析、壽命計算等提供依據(jù)。形成完整的生產(chǎn)、檢測試驗保證體系，不斷完善和指導(dǎo)軸承產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。

[1] 聞邦椿 .機(jī)械設(shè)計手冊(第一卷、第二卷)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[2] 成大先.機(jī)械設(shè)計手冊(第三卷)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

（編輯：鐘 媛）

Testing machine for truck wheel hub bearing unit

Wang Hongli
( Engineering Center, Wangfangdian Bearing Group Co., Ltd., Wafangdian 116300, China )

Wheel hub is the parts connecting to the wheel and axle, is rotating components under load between the tyre and axle, bearing the function of loading vehicle weight, the transmission power, tire heat dissipation, etc., and as a rotating parts, on the premise of a certain stiffness, wheel hub must meet conditions such as light weight, fatigue, dynamic balance,etc. Through the wheel hub inner bearing axial bi-directional loading and radial one-way loading, wheel hub loading testing machine simulates the actual working condition of wheel hub at work, and measures, records and processes automatically the test data of temperature, acceleration, speed, time ,etc of tested bearings.

truck wheel hub; testing machine ;bearing unit; bi-directional loading; one-way loading

圖6 后輪轂工裝部分

TH133.33+2

B

1672-4852（2017）01-0032-03

2016-12-22.

王洪利（1989-），男 ，工程師.