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(yàn)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(dòng)力、輪胎散熱等功能，而且作為一個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)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(dòng)平衡等條件。輪轂加載試驗(yàn)機(jī)通過(guò)對(duì)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(shí)際工況，并且對(duì)試驗(yàn)軸承溫度、加速度、轉(zhuǎn)速、時(shí)間等數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量、記錄及處理。

汽車輪轂；試驗(yàn)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(yàn)機(jī)主要針對(duì)重載卡車輪轂單元及軸承提供性能試驗(yàn)和疲勞壽命試驗(yàn)。可依據(jù)試驗(yàn)規(guī)范對(duì)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(yàn)，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(shí)際工作狀態(tài)，自動(dòng)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(duì)卡車輪轂單元及軸承實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)。具有軸向、徑向、沖擊載荷及變速、變載和正反轉(zhuǎn)試驗(yàn)檢測(cè)功能。

2 試驗(yàn)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(jiàn)表 1 和圖 1。

表1 試驗(yàn)機(jī)主要參數(shù)

2.2 試驗(yàn)機(jī)原理

試驗(yàn)機(jī)外觀見(jiàn)圖 1。輪轂加載試驗(yàn)機(jī)軸向加壓借助一個(gè)液壓缸，通過(guò)連接桿實(shí)現(xiàn)兩個(gè)被試輪轂左右兩個(gè)方向的加壓要求。液壓缸有桿腔進(jìn)油時(shí)，被試輪轂受壓，液壓缸無(wú)桿腔進(jìn)油時(shí)，被試輪轂受拉。軸的兩端兩個(gè)被試輪轂所受的拉力或壓力同時(shí)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(gè)液壓缸來(lái)實(shí)施，加壓方式和大小可通過(guò)程序設(shè)置。每個(gè)液壓缸都連接有一個(gè)壓力傳感器，以輸出力值。主軸旋轉(zhuǎn)通過(guò)一個(gè)30kW的變頻調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)和控制，用以滿足速度變換要求。主軸支撐由一對(duì)雙列圓柱軸承和一對(duì)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(yàn)機(jī)外觀

3 試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)

試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)見(jiàn)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(jiàn)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(yùn)動(dòng)。通過(guò)調(diào)整正反向螺桿，調(diào)整電機(jī)座板的上下移動(dòng)，松開和拉緊三角皮帶。并通過(guò)4 個(gè)固定螺桿固定。電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)電機(jī)帶輪、從動(dòng)輪及皮帶傳遞給主軸。

3.2 徑向加載部分

徑向加載部分見(jiàn)圖 4，由加載液壓缸、T行塊、油缸座等組成,液壓缸通過(guò)油缸座上的滑軌限定在機(jī)體上，同時(shí)提供動(dòng)力，依次通過(guò)過(guò)渡接頭、拉壓力傳感器、T形塊將力傳導(dǎo)至工裝部分，通過(guò)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(jiàn)圖 5，由液壓缸、連接桿、支架等組成,液壓缸提供動(dòng)力，通過(guò)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。滑塊套裝在連接桿上,將液壓缸限定在支架上,并可在其上滑動(dòng)。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(shí)際工況時(shí)的受力情況。

圖5 軸向加載部分

3.4 工裝部分

工裝部分見(jiàn)圖 6，由加載座、軸、連接套、溫度傳感器等組成。載荷通過(guò)加載座及軸傳遞給輪轂總成。同時(shí)連接套將主軸部的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給輪轂總成，以滿足對(duì)輪轂旋轉(zhuǎn)、加載、測(cè)溫等試驗(yàn)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(gè)孔，為了傳感器的固定，使傳感器更好地測(cè)量軸承內(nèi)圈與軸接觸時(shí)的溫度，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)束語(yǔ)

大輪轂加載試驗(yàn)機(jī)的研發(fā)，有利于輪轂軸承在裝車前對(duì)其品質(zhì)的預(yù)判。可依據(jù)試驗(yàn)規(guī)范對(duì)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(yàn)，為軸承失效分析、壽命計(jì)算等提供依據(jù)。形成完整的生產(chǎn)、檢測(cè)試驗(yàn)保證體系，不斷完善和指導(dǎo)軸承產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程。

[1] 聞邦椿 .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(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(jì)手冊(cè)(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.