張成

摘要：輪轂軸承在汽車結(jié)構(gòu)中占有非常重要的地位，是保證汽車安全行駛的重要安全部件之一。本文將結(jié)合實(shí)際情況對(duì)汽車輪轂軸承失效的原因作具體分析并提出有效提升輪轂軸承工作性能的的有效辦法，以保證汽車在行使過(guò)程中處于安全狀態(tài)，從而為人們的安全出行提供有力保障。

關(guān)鍵詞：汽車輪轂軸承；失效模式；性能提升

汽車輪轂軸承單元主要作用是對(duì)制動(dòng)器、扭力梁或傳動(dòng)軸進(jìn)行連接，并為輪轂的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞轉(zhuǎn)矩和支撐荷載。因此輪轂軸承是保證汽車運(yùn)行平穩(wěn)、舒適及安全的重要部件之一，一旦失效將會(huì)導(dǎo)致汽車在行駛過(guò)程中無(wú)法正常行駛，從而引發(fā)嚴(yán)重的交通事故。本文將結(jié)合汽車輪轂軸承的實(shí)際情況對(duì)提高汽車輪轂軸承性能的具體方式進(jìn)行研究，旨在為今后汽車輪轂軸承的相關(guān)工作提供經(jīng)驗(yàn)以保證人們出行安全。

一、性能試驗(yàn)范圍

一般耐久性試驗(yàn)、疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)、動(dòng)摩擦實(shí)驗(yàn)、密封實(shí)驗(yàn)、高速耐久性試驗(yàn)等試驗(yàn)是輪轂軸承開(kāi)發(fā)驗(yàn)證臺(tái)架試驗(yàn)的主要內(nèi)容。相關(guān)廠家設(shè)計(jì)出的樣品只有經(jīng)過(guò)上述試驗(yàn)并合格才可以在主機(jī)廠指定的路試場(chǎng)進(jìn)行道路實(shí)驗(yàn)。道路試驗(yàn)是一種將臺(tái)架試驗(yàn)的各種試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行整合的一種實(shí)驗(yàn)形式，可以反映出輪轂軸承在汽車實(shí)際運(yùn)行中的具體狀況。不同的主機(jī)廠在道路試驗(yàn)及臺(tái)架試驗(yàn)方面有著不同的規(guī)范及準(zhǔn)則，當(dāng)試驗(yàn)樣品無(wú)法滿足主機(jī)廠的相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，將自動(dòng)判定樣品存在早期失效現(xiàn)象，而該樣品則會(huì)成為失效分析的具體對(duì)象，需要相關(guān)工作人員查出失效的具體原因[1]。

二、失效模式的具體意義

根據(jù)國(guó)內(nèi)外知名軸承廠商的統(tǒng)計(jì)，早期導(dǎo)致輪轂軸承失效的主要原因有腐蝕、壓痕、燒傷、剝落等多種形式。通過(guò)對(duì)失效輪轂軸承的具體分析發(fā)現(xiàn)，同一種失效模式可能是由于不同種單一原因引起的，有可能是多種原因綜合作用在輪轂軸承的結(jié)果，因此在對(duì)輪轂軸承失效盡力進(jìn)行分析時(shí)應(yīng)具備全面、完善的分析手段及技術(shù)。

三、輪轂軸承的失效模式分析

（一）原始信息的采集工作

當(dāng)分析室接受某一失效軸承分析的委托后，相關(guān)的工作人員首先應(yīng)對(duì)輪轂軸承的原始信息進(jìn)行收集，通常情況下原始信息抓要是包括設(shè)計(jì)圖紙、試驗(yàn)規(guī)范、車型參數(shù)、工藝圖紙、失效時(shí)由試驗(yàn)員開(kāi)具的輪轂軸承運(yùn)轉(zhuǎn)異常記錄表以及輪轂軸承的具體檢測(cè)報(bào)告。輪轂軸承的具體檢測(cè)報(bào)告應(yīng)涵蓋輪轂軸承組件中的各部位零件的材料尺寸檢測(cè)報(bào)告及相關(guān)轉(zhuǎn)隔壁間的檢驗(yàn)報(bào)告等[2]。由于失效輪轂軸承的原始狀態(tài)已被破壞，使得相關(guān)的輪轂軸承分析人員無(wú)法根據(jù)輪轂軸承本身的情況對(duì)軸承失效的原因進(jìn)行分析，因此原始信息的采集工作是分析輪轂軸承失效原因的關(guān)鍵，并直接影響到輪轂軸承失效分析的準(zhǔn)確性。

（二）設(shè)計(jì)確認(rèn)

設(shè)計(jì)確認(rèn)的主要目的是要根據(jù)現(xiàn)行輪轂軸承中行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)輪轂軸承設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。為了完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)的確認(rèn)工作，分析者應(yīng)充分了解輪轂軸承的設(shè)計(jì)理論，并通過(guò)運(yùn)用一些列輔助工具對(duì)輪轂軸承設(shè)計(jì)進(jìn)行確認(rèn)，同時(shí)該根據(jù)相關(guān)輪轂軸承制造廠商提供的設(shè)計(jì)圖紙及試驗(yàn)載荷譜信息對(duì)輪轂軸承設(shè)計(jì)進(jìn)行輔助判斷。

（三）確認(rèn)好工藝過(guò)程

在確定產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方面不存在缺陷后，根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙及企業(yè)規(guī)范作為評(píng)價(jià)工藝流程是否合理的具體標(biāo)準(zhǔn)，以保證設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性得到保障。通常情況下輪轂軸承制造廠商的輪轂軸承套圈材料、密封圈、保持架基本為外購(gòu)件，而在套圈生產(chǎn)中比較關(guān)鍵的制作環(huán)節(jié)則由輪轂軸承制造廠商來(lái)完成[3]。在進(jìn)行公益過(guò)程確認(rèn)的過(guò)程中主要是依靠相關(guān)檢測(cè)報(bào)告為基礎(chǔ)，來(lái)判斷輪轂軸承設(shè)計(jì)是否符合相關(guān)要求。在對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行確認(rèn)時(shí)，主要有以下幾個(gè)步驟：①對(duì)原材料信息進(jìn)行收集，根據(jù)相關(guān)廠家提供的鋼材對(duì)其中的具體元素進(jìn)行分析，并對(duì)材料中的氧含量、非金屬夾雜物、晶粒度及力學(xué)性能進(jìn)行核實(shí)；②熱處理信息，對(duì)原材料在加工過(guò)程中會(huì)進(jìn)行熱處理需要對(duì)基本的滾道組織等方面的信息進(jìn)行核實(shí)，檢查這些項(xiàng)目是否符合相關(guān)要求；③成品零件的尺寸，對(duì)成品的各個(gè)部件、環(huán)節(jié)如密封圈、輪廓度、表面粗糙度、唇口結(jié)構(gòu)尺寸等進(jìn)行核實(shí)；④外購(gòu)件的具體特性，對(duì)外購(gòu)件的檢測(cè)報(bào)告進(jìn)行嚴(yán)格審查，以保證外購(gòu)件的特性滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；⑤裝配件的檢查結(jié)果，由于裝配件的游隙和凸緣跳動(dòng)、壓裝密封圈的平行差均是影響裝配件質(zhì)量的重要因素，因此要對(duì)這兩方面內(nèi)容進(jìn)行嚴(yán)格審查[4]。

（四）輪轂軸承失效分析流程

分析者在接收到失效樣品之后需要對(duì)是小樣品進(jìn)行一些處理工作結(jié)合設(shè)計(jì)及工藝過(guò)程中的具體細(xì)節(jié)以及失效樣品上的失效模式和損傷痕跡判斷出致使輪轂軸承的主要原因。在完成失效樣品原始裝的采集信息工作后，應(yīng)對(duì)失效樣品進(jìn)行一些輔助檢測(cè)以對(duì)試驗(yàn)前后設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之間的差異進(jìn)行比較。若存在差異，應(yīng)注意存在的差異是否處于可接受范圍內(nèi)，若差異值不在可接受范圍，則應(yīng)對(duì)失效的關(guān)注點(diǎn)有所側(cè)重。

四、提升輪轂軸承的性能

根據(jù)以上原因分析，可以對(duì)輪轂軸承進(jìn)行以下改進(jìn)方式：①密封圈結(jié)構(gòu)方面，可以對(duì)輪轂軸承結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，使用低摩擦整體式來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)結(jié)構(gòu)；②根據(jù)軸承結(jié)構(gòu)的變化改變軸承內(nèi)外圈配合尺寸進(jìn)行趕緊，滿足軸承設(shè)計(jì)要求；③選用性能較好的內(nèi)外圈材料，同時(shí)采用耐磨性較高的鋼材來(lái)提高輪轂軸承的性能[5]。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，汽車輪轂軸承失效是影響汽車正常駕駛、軸承旋轉(zhuǎn)不平穩(wěn)的重要因素。根據(jù)失效機(jī)理，導(dǎo)致輪轂軸承失效的主要原因是由于軸承的密封性能不斷下降、內(nèi)外圈、鋼球的磨損程度較高。因此在提高汽車輪轂軸承性能時(shí)應(yīng)充分了解輪轂軸承的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、荷載分布、設(shè)計(jì)壽命以及密封圈性能及潤(rùn)滑脂是否滿足使用要求，只有通過(guò)細(xì)致的分析并采取有效措施才可以提高汽車輪轂軸承的使用性能，從而為人們的出行提供安全保障。

參考文獻(xiàn)：

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[5] 于輝，苗仲亮，趙小威等.一代輪轂軸承游隙對(duì)軸承壽命的影響[J].中小企業(yè)管理與科技，2016（9）：284-284.