CN109747335A - 货车驱动轮轮毂与气密性测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车轮毂领域，公开了一种货车驱动轮轮毂与气密性测试方法。该货车驱动轮轮毂包括轮毂本体、第一半轴轴承、第二半轴轴承、紧固螺栓、第一油封、第二油封、半轴套管、端盖、传感器组件，所述轮毂本体、为中空管状，同轴地套设在所述半轴套管外侧，轮毂本体内壁与半轴套管外侧形成有安装空间，第一油封、第一半轴轴承、第二半轴轴承、第二油封与半轴套管依次同轴地安装至所述安装空间并将所述安装空间分隔为轴向设置的多个节段，至少两个所述节段内设置有传感器组件，气密性测试可以比较容易地检测驱动轮轮毂气密性。本发明所提供的这种货车驱动轮轮毂结构紧凑，便于检测货车驱动轮轮毂气密性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车轮毂领域，具体地涉及一种货车驱动轮轮毂与气密性测试方法。
背景技术
汽车轮毂是相对汽车行驶和安全性能都有直接的影响，汽车的绝大多数重量都是依靠轮毂来承担，它是支撑车身的主要部件，也是车身重量传递到路面的重要部件。
汽车轮毂(Automobile Hub)包括有轮毂本体、轴承、油封等组件，由于现有的轮毂轴承重量较大，摩擦损耗大的问题，CN208169348U公开了一种汽车轮毂轴承，大内圈远离小内圈的一端具有若干径向向外延伸的连接部一，连接部一上设有轴线与大内圈的轴线平行的通孔，通孔内紧配合有螺栓，大内圈上还设有加强结构。从单纯地加强轴承结构上进行改进，不能很好地满足汽车轮毂整体性能的提升。
目前，汽车轮毂在高速旋转时，特别是货车重载情况下，油封与半轴之间的连接通常会触发一些间隙，而间隙的产生就会导致润滑油泄漏，从而影响汽车轮毂的性能。传统货车的轮毂承载量大，油封的结构布置不合理，容易出现一些偶发式的漏油，所以轮毂的油封的气密性就显得至关重要，且在加工装配过程中，需要对整个轮毂的结构的气密性进行检测，传统的检测通常需要进行浸液等方式，然后进行人为的观测与判断，不仅效率低而且精度低。
发明内容
本发明的目的是提供一种货车驱动轮轮毂，不但结构简单，而且具有很好的气密性，从而减小油封和半轴之间产生偶发式间隙而漏油的可能性。
为了实现上述目的，本发明提供一种货车驱动轮轮毂，该货车驱动轮轮毂提供货车驱动轮轮毂包括轮毂本体、第一半轴轴承、第二半轴轴承、第一油封、第二油封、半轴套管和传感器组件，所述轮毂本体为中空管状并同轴地套设在所述半轴套管外侧，所述轮毂本体内壁与所述半轴套管外侧形成有安装空间，所述第一油封、所述第一半轴轴承、所述第二半轴轴承、所述第二油封与所述半轴套管依次同轴地安装至所述安装空间并将所述安装空间分隔为轴向设置的多个节段，至少两个所述节段内设置有所述传感器组件。
优选地，所述传感器组件包括第一传感器、第二传感器、第三传感器，所述第一传感器设置在所述第一半轴轴承与所述第二半轴轴承之间的第一节段内，所述第二传感器设置在所述第一油封远离所述第一半轴轴承的一侧的第二节段内，所述第三传感器设置在所述第二油封远离所述第二半轴轴承的一侧的第三节段内，所述第一传感器、所述第二传感器、所述第三传感器为压力传感器。
优选地，所述第一油封通过限位模块套设在所述半轴套管上，所述第二油封嵌套在油封座内并套设在所述半轴套管上，所述油封座、所述第一半轴轴承、所述第二半轴轴承分别与所述轮毂本体内壁过盈配合连接。
优选地，所述轮毂本体的位于所述第一半轴轴承和所述第二半轴轴承之间的内壁向外侧凸起，以形成能够储存润滑油的球状腔体。
优选地，所述货车驱动轮轮毂还包括紧固螺栓和端盖，所述半轴套管用于一端套设在半轴上，另一端安装有所述端盖，所述端盖通过所述紧固螺栓与所述轮毂本体连接。
为了实现上述目的，本发明还提供一种对货车驱动轮轮毂进行气密性测试方法，所述气密性测试方法包括以下步骤：
步骤S1：使用外部气源对所述货车驱动轮轮毂中的第一油封、第二油封、轮毂本体内壁构成的封闭空间充气，当进气气压达到200-300kPa后不再进气；
步骤S2：使用所述传感器组件获取所述货车驱动轮轮毂中的所述节段内的气压值；
步骤S3：根据不同所述节段内的气压值判断所述轮毂本体内部润滑油路是否通畅。
优选地，所述传感器组件包括第一传感器、第二传感器、第三传感器，所述第一传感器设置在所述第一半轴轴承与所述第二半轴轴承之间的第一节段内，所述第二传感器设置在所述第一油封远离所述第一半轴轴承的一侧的第二节段内，所述第三传感器设置在所述第二油封远离所述第二半轴轴承的一侧的第三节段内，所述第一传感器、所述第二传感器、所述第三传感器为压力传感器，
步骤S2包括：使用第一传感器获取气压值p10，使用所述第二传感器读取气压值p20，使用所述第三传感器读取气压值p30；
步骤S3包括：使所述货车驱动轮轮毂静置5min-10min，其中：
当p10＝p20＝p30，则判定所述货车驱动轮轮毂中的轮毂本体内部润滑油路通畅；
当p10与p20不相等，则判定所述第一节段与所述第二节段不通畅；当p20与p30不相等，则判定所述第二节段与所述第三节段不通畅，若p10与p30不相等，则判定所述第一节段与所述第三节段不通畅。
优选地，所述方法包括：步骤S4，使用所述货车驱动轮轮毂再次静置10min-20min，使用第一传感器再次获取气压值p100，使用所述第二传感器再次读取气压值p200，使用所述第三传感器再次读取气压值p300，若满足公式，max{p0-p100，p0-p200，p0-p300}>ψ,式中，p0表示进气气压，ψ为压降评价标准值，则所述货车驱动轮轮毂气密性不满足规定；若满足公式max{p0-p100，p0-p200，p0-p300}≤ψ，则所述货车驱动轮轮毂气密性良好。
优选地，所述压降评价标准值ψ为0.1kPa-0.2kPa。
应用本发明上述货车驱动轮轮毂与气密性测试方法，具有如下效果：
(1)通过使货车驱动轮轮毂的轮毂本体为中空管状，且同轴地套设在半轴套管外侧，并在轮毂本体内壁与半轴套管外侧形成有安装空间，在各密封腔室之间设置有传感器组件，不仅结构紧凑而且可直接地进行密封性检测。
(2)通过在各密封腔室设置的传感器数据的检测和比较，能够快速检测密封腔室的密封性，不仅提升装配效率，而且可以精确地了解气密性故障发生的腔室位置。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1示出了本发明一种实施例的货车驱动轮轮毂剖视图；
图2示出了本发明一种实施例的货车驱动轮轮毂气密性测试方法步骤图。
附图标记说明
1为第一油封、2为第二油封、3为半轴套管、4为第一半轴轴承、5为油封座、6为紧固螺栓、7为端盖、8为限位模块、9为第一传感器、10为第二传感器、11为第三传感器、12为轮毂本体、13为第二半轴轴承。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内”、“外”通常是指例如附图1中相对位置关系，这种相对位置关系并不用于限制本发明。
为了解决背景技术部分所指出的货车驱动轮轮毂承载量大，油封的结构布置不合理，容易出现一些偶发式的漏油等问题，如图1所示，在本发明中，货车驱动轮轮毂包括轮毂本体12、第一半轴轴承4、第二半轴轴承13、第一油封1、第二油封2、半轴套管3和传感器组件，所述轮毂本体12为中空管状并同轴地套设在所述半轴套管3外侧，所述轮毂本体12内壁与所述半轴套管3外侧形成有安装空间，所述第一油封1、所述第一半轴轴承4、所述第二半轴轴承13、所述第二油封2与所述半轴套管3依次同轴地安装至所述安装空间并将所述安装空间分隔为轴向设置的多个节段，至少两个所述节段内设置有所述传感器组件。
为了更好地测量不同腔室的压力变化，在三个不同的腔室内分别设置传感器，为了测量精度更高，优选地情况下，采用防水型电容式气压传感器。
为了保证货车半轴与所述半轴轴套3在重载且高速运行下的同轴度，在依次装配所述第一油封1、所述第一半轴轴承4、所述第二半轴轴承13、所述第二油封2，更为优选情况下，同轴度保持在0.02-0.5mm。
采用本发明不仅结构紧凑而且可直接地进行密封性检测，有利于在装配过程检测货车驱动轮轮毂的气密性。
在本发明中，所述传感器组件包括第一传感器9、第二传感器10、第三传感器11，所述第一传感器9设置在所述第一半轴轴承4与所述第二半轴轴承13之间的第一节段内，所述第二传感器10设置在所述第一油封1远离所述第一半轴轴承4的一侧的第二节段内，所述第三传感器11设置在所述第二油封2远离所述第二半轴轴承13的一侧的第三节段内，所述第一传感器9、所述第二传感器10、所述第三传感器11为压力传感器。
为了测量更为可靠的压力数据，采用高于0.05kPa气压变化率精度的气体压力传感器，且不同腔室的传感器分别与控制模块电连接。
在本发明中，所述第一油封1通过限位模块8套设在所述半轴套管3上，所述第二油封2嵌套在油封座5内并套设在所述半轴套管3上，所述油封座5、所述第一半轴轴承4、所述第二半轴轴承13分别与所述轮毂本体12内壁过盈配合连接。
为了油封的密封性，所述限位模块8的外径大于所述第一油封1内径，且设置在所述第一油封1环内，而所述第二油封2嵌套在油封底座5内部，为了更好的密封性和连接，采用胶水胶接所述第二油封2与油封底座5，所述第一油封1、所述第二油封2的油封材料采用橡胶，为了更好的在运转工况下的密封，所述第一油封1、所述第二油封2的油封材料优选例如丁腈橡胶、氟橡胶、硅橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯、聚四氟乙烯，由于在高速运转下容易产生高温，油封优选材料例如氟橡胶。
在本发明中，所述轮毂本体12的位于所述第一半轴轴承4和所述第二半轴轴承13之间的内壁向外侧凸起，以形成能够储存润滑油的球状腔体。
为了更好的充分润滑且润滑油能在腔体内充分浸滋、散热，球状腔体环半轴轴线周向布置在轮毂本体边缘，且为了轮毂本体运动平衡性更佳，球状腔体周向均匀分布在轮毂本体边缘。
在本发明中，所述货车驱动轮轮毂还包括紧固螺栓6和端盖7，所述半轴套管3用于一端套设在半轴上，另一端安装有所述端盖7，所述端盖7通过所述紧固螺栓6与所述轮毂本体12连接。
为了解决背景技术部分所指出的货车驱动轮轮毂在装配过程不能快速检测气密性等问题，如图2所示，在本发明中，对货车驱动轮轮毂进行气密性测试方法，所述气密性测试方法包括以下步骤：
步骤S1：使用外部气源对所述货车驱动轮轮毂中的第一油封1、第二油封2、轮毂本体内壁构成的封闭空间充气，当进气气压达到200-300kPa后不再进气；
步骤S2：使用所述传感器组件获取所述货车驱动轮轮毂中的所述节段内的气压值；
步骤S3：根据不同所述节段内的气压值判断所述轮毂本体12内部润滑油路是否通畅。
在本发明中，所述传感器组件包括第一传感器9、第二传感器10、第三传感器11，所述第一传感器9设置在所述第一半轴轴承4与所述第二半轴轴承13之间的第一节段内，所述第二传感器10设置在所述第一油封1远离所述第一半轴轴承4的一侧的第二节段内，所述第三传感器11设置在所述第二油封2远离所述第二半轴轴承13的一侧的第三节段内，所述第一传感器9、所述第二传感器10、所述第三传感器11为压力传感器；
步骤S2包括：使用第一传感器9获取气压值p10，使用所述第二传感器10读取气压值p20，使用所述第三传感器11读取气压值p30；
步骤S3包括：使所述货车驱动轮轮毂静置5min-10min，其中：
当p10＝p20＝p30，则判定所述货车驱动轮轮毂中的轮毂本体12内部润滑油路通畅；
当p10与p20不相等，则判定所述第一节段与所述第二节段不通畅；当p20与p30不相等，则判定所述第二节段与所述第三节段不通畅，若p10与p30不相等，则判定所述第一节段与所述第三节段不通畅。
在本发明中，所述方法包括：步骤S4，使用所述货车驱动轮轮毂再次静置10min-20min，使用第一传感器9再次获取气压值p100，使用所述第二传感器10再次读取气压值p200，使用所述第三传感器11再次读取气压值p300，若满足公式，max{p0-p100，p0-p200，p0-p300}>ψ,式中，p0表示进气气压，ψ为压降评价标准值，则所述货车驱动轮轮毂气密性不满足规定；若满足公式max{p0-p100，p0-p200，p0-p300}≤ψ，则所述货车驱动轮轮毂气密性良好。
在本发明中，所述压降评价标准值ψ为0.1kPa-0.2kPa，由于不同的货车半轴对气密性要求不同，为了满足精度更高的车型，本发明优选所述压降评价标准值ψ取值为0.1kPa-0.15kPa。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (9)
1.一种货车驱动轮轮毂，货车驱动轮轮毂包括轮毂本体(12)、第一半轴轴承(4)、第二半轴轴承(13)，其特征在于，货车驱动轮轮毂还包括第一油封(1)、第二油封(2)、半轴套管(3)和传感器组件，所述轮毂本体(12)为中空管状并同轴地套设在所述半轴套管(3)外侧，所述轮毂本体(12)内壁与所述半轴套管(3)外侧形成有安装空间，所述第一油封(1)、所述第一半轴轴承(4)、所述第二半轴轴承(13)、所述第二油封(2)与所述半轴套管(3)依次同轴地安装至所述安装空间并将所述安装空间分隔为轴向设置的多个节段，至少两个所述节段内设置有所述传感器组件。
2.根据权利要求1所述的货车驱动轮轮毂，其特征在于，所述传感器组件包括第一传感器(9)、第二传感器(10)、第三传感器(11)，所述第一传感器(9)设置在所述第一半轴轴承(4)与所述第二半轴轴承(13)之间的第一节段内，所述第二传感器(10)设置在所述第一油封(1)远离所述第一半轴轴承(4)的一侧的第二节段内，所述第三传感器(11)设置在所述第二油封(2)远离所述第二半轴轴承(13)的一侧的第三节段内，所述第一传感器(9)、所述第二传感器(10)、所述第三传感器(11)为压力传感器。
3.根据权利要求1所述的货车驱动轮轮毂，其特征在于，所述第一油封(1)通过限位模块(8)套设在所述半轴套管(3)上，所述第二油封(2)嵌套在油封座(5)内并套设在所述半轴套管(3)上，所述油封座(5)、所述第一半轴轴承(4)、所述第二半轴轴承(13)分别与所述轮毂本体(12)内壁过盈配合连接。
4.根据权利要求1所述的货车驱动轮轮毂，其特征在于，所述轮毂本体(12)的位于所述第一半轴轴承(4)和所述第二半轴轴承(13)之间的内壁向外侧凸起，以形成能够储存润滑油的球状腔体。
5.根据权利要求1所述货车驱动轮轮毂，其特征在于，所述货车驱动轮轮毂还包括紧固螺栓(6)和端盖(7)，所述半轴套管(3)用于一端套设在半轴上，另一端安装有所述端盖(7)，所述端盖(7)通过所述紧固螺栓(6)与所述轮毂本体(12)连接。
6.一种对如权利要求1-5中任一项所述的货车驱动轮轮毂进行气密性测试方法，其特征在于，所述气密性测试方法包括以下步骤：
步骤S1：使用外部气源对所述货车驱动轮轮毂中的第一油封(1)、第二油封(2)、轮毂本体内壁构成的封闭空间充气，当进气气压达到200-300kPa后不再进气；
步骤S2：使用所述传感器组件获取所述货车驱动轮轮毂中的所述节段内的气压值；
步骤S3：根据不同所述节段内的气压值判断所述轮毂本体(12)内部润滑油路是否通畅。
7.根据权利要求6所述气密性测试方法，其特征在于，所述传感器组件包括第一传感器(9)、第二传感器(10)、第三传感器(11)，所述第一传感器(9)设置在所述第一半轴轴承(4)与所述第二半轴轴承(13)之间的第一节段内，所述第二传感器(10)设置在所述第一油封(1)远离所述第一半轴轴承(4)的一侧的第二节段内，所述第三传感器(11)设置在所述第二油封(2)远离所述第二半轴轴承(13)的一侧的第三节段内，所述第一传感器(9)、所述第二传感器(10)、所述第三传感器(11)为压力传感器，
步骤S2包括：使用第一传感器(9)获取气压值p10，使用所述第二传感器(10)读取气压值p20，使用所述第三传感器(11)读取气压值p30；
步骤S3包括：使所述货车驱动轮轮毂静置5min-10min，其中：
当p10＝p20＝p30，则判定所述货车驱动轮轮毂中的轮毂本体(12)内部润滑油路通畅；
当p10与p20不相等，则判定所述第一节段与所述第二节段不通畅；当p20与p30不相等，则判定所述第二节段与所述第三节段不通畅，若p10与p30不相等，则判定所述第一节段与所述第三节段不通畅。
8.根据权利要求7所述气密性测试方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S4，使用所述货车驱动轮轮毂再次静置10min-20min，使用第一传感器(9)再次获取气压值p100，使用所述第二传感器(10)再次读取气压值p200，使用所述第三传感器(11)再次读取气压值p300，若满足公式，max{p0-p100，p0-p200，p0-p300}>ψ,式中，p0表示进气气压，ψ为压降评价标准值，则所述货车驱动轮轮毂气密性不满足规定；若满足公式max{p0-p100，p0-p200，p0-p300}≤ψ，则所述货车驱动轮轮毂气密性良好。
9.根据权利要求8所述气密性测试方法，其特征在于，所述压降评价标准值ψ为0.1kPa-0.2kPa。
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