CN117759636A - 一种轮毂轴承及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轮毂轴承及其使用方法，包括法兰盘、内圈总成、外圈、滚珠保持架，内圈总成套在法兰盘上，内圈总成与外圈之间设有滚珠；滚珠保持架包括两个保持环，滚珠位于两个保持环之间；两个保持环之间通过热反应连接件相连，热反应连接件的两端分别与保持环相连。本发明中，通过在两个保持环中设置热反应连接件，热反应连接件在起到连接作用的同时，能够自动调节两个保持环之间的间距，从而自动调节滚珠保持架与滚珠之间的配合松紧度，从而降低轮毂轴承在使用过程中的噪音以及轮毂保持架的磨损。

Description

一种轮毂轴承及其使用方法

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种轮毂轴承及其使用方法。

背景技术

轮毂轴承是汽车的关键零部件之一,它的主要作用是承载重量和为轮毂的转动提供精确引导。

现有的轮毂轴承包括法兰盘、内圈、外圈、滚珠等部件组成，其中内圈总成套在法兰盘的外侧，外圈设置在内圈的外侧，滚珠设置在外圈和内圈之间，通过滚珠保持架实现对滚珠的位置保持。

其中，滚珠与内、外圈之间发生滚动摩擦，而滚珠与滚珠保持架之间则发生滑动摩擦，滚珠保持架与滚珠之间的配合松紧度将直接影响轮毂轴承的性能；若滚珠保持架与滚珠之间配合过紧，则滚珠保持架表面与滚珠表面之间的接触压力过大，滚珠在旋转时摩擦阻力较大，滚珠保持架温度会上升，且滚珠保持架会产生比较严重的磨损；若滚珠保持架与滚珠之间配合过送，则滚珠保持架表面与滚珠表面之间的接触压力过小，滚珠保持架对滚珠的约束较弱，容易使滚珠在滚珠保持架内发生晃动，导致噪音的产生。

因此亟需提供一种能够有控制滚珠与滚珠保持架之间的配合松紧度的轮毂轴承，从而降低轮毂轴承在使用过程中的噪音以及轮毂保持架的磨损。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中的不足之处，提供一种轮毂轴承及其使用方法。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：一种轮毂轴承，包括法兰盘、内圈总成、外圈、滚珠保持架，内圈总成套在法兰盘上，内圈总成与外圈之间设有滚珠；滚珠保持架包括两个保持环，滚珠位于两个保持环之间；两个保持环之间通过热反应连接件相连，热反应连接件的两端分别与保持环相连；

当热反应连接件温度上升时，热反应连接件的两端张开使两个保持环的间距增大；当热反应连接件温度下降时，热反应连接件的两端收拢使两个保持环的间距减小。

作为优选，所述内圈总成由第一内圈和第二内圈组成，第一内圈和第二内圈上均设有内滚珠滚道，外圈上设有与内滚珠滚道相对应的外滚珠滚道。

作为优选，所述保持环包括若干个滚珠限位板，滚珠限位板靠近滚珠的一侧与滚珠的外表面相匹配，滚珠限位板之间通过连接板相连，热反应连接件连接于两个保持环的连接板之间。

作为优选，所述热反应连接件包括呈“C”字形的弯曲片，弯曲片有内侧金属层和外侧金属层组成，内侧金属层的热膨胀系数大于外侧金属层的热膨胀系数；弯曲片的两端分别设有连接销，连接板上设有与连接销相对应的连接孔。

作为优选，所述弯曲片均朝着保持环的径向外侧弯曲。

作为优选，所述内圈总成与外圈之间设有油封。

作为优选，所述法兰盘上连接有用于对内圈总成进行轴向限位的限位螺母，法兰盘的外侧设有外螺纹，限位螺母与法兰盘上的外螺纹相配合。

作为优选，所述限位螺母上设有插入槽和导向槽，导向槽沿着限位螺母的径向设置，插入槽沿着限位螺母的轴向设置，插入槽与导向槽连通，导向槽中连接有螺母防松块，螺母防松块靠近外螺纹的一端设有嵌入刃体，螺母防松块的另一端为抵压端面，抵压端面上设有避让凹槽；插入槽中连接有插入块，插入块的一侧设有凸出部；当插入块的一端与限位螺母的端面平齐时，插入块上的凸出部与抵压端面上避让凹槽以外的区域接触，此时螺母防松块上的嵌入刃体嵌入法兰盘上的外螺纹中。

作为优选，所述抵压端面的一侧设有第一斜面，所述插入块的一端设有第二斜面。

一种轮毂轴承的使用方法，在安装时，先在法兰盘上安装第一内圈，然后装配第一排滚珠，在装配第一排滚珠时，在两个保持环之间安装热反应连接件，将热反应连接件两端的连接销插入保持环上的连接孔中后并通过点焊机将连接销固定在热反应连接件上；将滚珠装入两个保持环的滚珠限位板之间；

将第一排滚珠安装至第一内圈外侧，然后安装外圈，使第一排滚珠位于第一内圈和外圈之间；接着装配第二排滚珠，第二排滚珠的装配方式与第一排滚珠相同，将第二排滚珠安装至外圈内侧，接着安装第二内圈，使第二排滚珠位于第二内圈和外圈之间；

最后安装限位螺母，先在限位螺母的导向槽中放入螺母防松块，然后将限位螺母拧到法兰盘的外螺纹上并使限位螺母顶紧第二内圈的一端；然后将插入块插入插入槽中，将插入块推入至其一端与限位螺母的端面平齐，此时插入块上的凸出部与抵压端面上避让凹槽以外的区域接触，螺母防松块上的嵌入刃体嵌入法兰盘上的外螺纹中；

轮毂轴承在转动过程中，当滚珠保持架与滚珠之间配合过紧，滚珠与滚珠限位板之间的接触压力过大而温度升高时，热反应连接件上的弯曲片温度上升，弯曲片上内侧金属层的热膨胀量大于外侧金属层的热膨胀量使弯曲片的两端张开，从而使两个保持环的间距变大，滚珠限位板与滚珠之间的接触压力减小；

当滚珠保持架与滚珠之间配合过松，滚珠与滚珠限位板之间的接触压力过小而温度下降时，热反应连接件上的弯曲片的两端收收拢并使两个保持环的间距减小，从而使滚珠限位板与滚珠之间的接触压力增大。

本发明的有益效果是：本发明中，通过在两个保持环中设置热反应连接件，热反应连接件在起到连接作用的同时，能够自动调节两个保持环之间的间距，从而自动调节滚珠保持架与滚珠之间的配合松紧度，从而降低轮毂轴承在使用过程中的噪音以及轮毂保持架的磨损。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为滚珠保持架与滚珠配合时的示意图。

图3为滚珠保持架的结构示意图。

图4为滚珠保持架的爆炸图。

图5为热反应连接件的剖视图。

图6为图1中A部放大图。

图7为螺母防松块的结构示意图。

图8为插入块的结构示意图。

图中：1、法兰盘，2、第一内圈，3、第二内圈，4、外圈，5、外滚珠滚道，6、内滚珠滚道，7、滚珠，8、滚珠保持架，9、油封，10、限位螺母，11、滚珠限位板，12、连接板，13、热反应连接件，14、连接孔，15、外侧金属层，16、内侧金属层，17、插槽，18、螺母防松块，19、避让凹槽，20、插入块，21、凸出部，22、嵌入刃体，23、第一斜面，24、第二斜面，25、连接销。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

如图1至图8所示，一种轮毂轴承，包括法兰盘1、内圈总成、外圈4、滚珠保持架8，内圈总成套在法兰盘1上，内圈总成与外圈4之间设有滚珠7。

其中，内圈总成由第一内圈2和第二内圈3组成，第一内圈2和第二内圈3并列安装在法兰盘1的外侧，第一内圈2和第二内圈3与法兰盘1之间过盈配合。第一内圈2和第二内圈3上均设有内滚珠滚道6，外圈4上设有与内滚珠滚道6相对应的外滚珠滚道5。滚珠7与内滚珠滚道6和外滚珠滚道5接触。本发明中，内圈总成由第一内圈2和第二内圈3两个独立的部件组成，这种分体式结构方便了滚珠7的安装。

内圈总成与外圈4之间设有油封9。油封9设置于内圈总成的两端，油封9一方面起到保存润滑油的作用，阻止润滑油的流出，另一方面能够阻挡外界的灰尘进入内圈与外圈4之间。

滚珠保持架包括两个保持环，滚珠7位于两个保持环之间。保持环由金属材料制成。两个保持环之间通过热反应连接件13相连，热反应连接件13的两端分别与保持环相连。当热反应连接件13温度上升时，热反应连接件的两端张开使两个保持环的间距增大；当热反应连接件13温度下降时，热反应连接件的两端收拢使两个保持环的间距减小。

其中，保持环包括若干个滚珠限位板11，滚珠限位板11呈圆形阵列布置，滚珠限位板11靠近滚珠7的一侧为球面，且该球面与滚珠7的外表面相匹配，滚珠限位板11之间通过连接板12相连，热反应连接件13连接于两个保持环的连接板12之间。

热反应连接件13包括呈“C”字形的弯曲片，弯曲片有内侧金属层16和外侧金属层15组成，内侧金属层16的热膨胀系数大于外侧金属层15的热膨胀系数。在温度上升时，内侧金属层16的热膨胀量大于外侧金属层15的热膨胀量，从而使弯曲片的两端呈张开趋势；反之，温度下降时，从弯曲片的两端呈收拢趋势。

弯曲片的两端分别设有连接销25，连接板12上设有与连接销25相对应的连接孔14。通过热反应连接件13对两个保持环进行连接时，将连接销25插入热反应连接件13上的连接孔14中，然后通过点焊机将连接销25与热反应连接件13固定焊接在一起。弯曲片均朝着保持环的径向外侧弯曲。

法兰盘1上连接有用于对内圈总成进行轴向限位的限位螺母10，法兰盘1的外侧设有外螺纹，限位螺母10与法兰盘1上的外螺纹相配合。限位螺母10与第二内圈3的一端顶紧接触。

其中，限位螺母10上设有插入槽和导向槽，导向槽沿着限位螺母10的径向设置，插入槽沿着限位螺母10的轴向设置，插入槽与导向槽连通，导向槽中连接有螺母防松块18，螺母防松块18靠近外螺纹的一端设有嵌入刃体22，嵌入刃体22的横截面呈三角形，螺母防松块18的另一端为抵压端面，抵压端面上设有避让凹槽19。避让凹槽19的横截面为半圆形。抵压端面的一侧设有第一斜面23。

插入槽中连接有插入块20，插入块20的一侧设有凸出部21。插入块20的一端设有第二斜面24。凸出部21的横截面为半圆形，凸出部21的横截面与避让凹槽19的横截面相适配。当插入块20的一端与限位螺母10的端面平齐时，插入块20上的凸出部21与抵压端面上避让凹槽19以外的区域接触，此时螺母防松块18上的嵌入刃体22嵌入法兰盘1上的外螺纹中。通过螺母防松块18与外螺纹之间的嵌合，从而对限位螺母10起到防松作用，避免限位螺母10的松动。在需要对限位螺母10进行拆卸时，只需将插入块20往内侧顶，使插入块20朝插入槽的内侧继续移动，使插入块20上的凸出部21进入螺母防松块18上的避让凹槽19中，从而使插入块20对螺母防松块18的压紧解除，从而能够将限位螺母10从外螺纹上拧下来。

轮毂轴承的使用方法如下：

在安装时，先在法兰盘1上安装第一内圈2，然后装配第一排滚珠7，在装配第一排滚珠7时，在两个保持环之间安装热反应连接件13，将热反应连接件13两端的连接销25插入保持环上的连接孔14中后并通过点焊机将连接销25固定在热反应连接件13上；将滚珠7装入两个保持环的滚珠限位板11之间；

将第一排滚珠7安装至第一内圈2外侧，然后安装外圈4，使第一排滚珠7位于第一内圈2和外圈4之间；接着装配第二排滚珠7，第二排滚珠7的装配方式与第一排滚珠7相同，将第二排滚珠7安装至外圈4内侧，接着安装第二内圈3，使第二排滚珠7位于第二内圈3和外圈4之间；

最后安装限位螺母10，先在限位螺母10的导向槽中放入螺母防松块18，然后将限位螺母10拧到法兰盘1的外螺纹上并使限位螺母10顶紧第二内圈3的一端；然后将插入块20插入插入槽中，将插入块20推入至其一端与限位螺母10的端面平齐，此时插入块20上的凸出部21与抵压端面上避让凹槽19以外的区域接触，螺母防松块18上的嵌入刃体22嵌入法兰盘1上的外螺纹中；

轮毂轴承在转动过程中，当滚珠保持架8与滚珠7之间配合过紧，滚珠7与滚珠限位板11之间的接触压力过大，导致滚珠7与滚珠限位板11之间的摩擦较大，摩擦产生的热量较大，使滚珠保持架8的温度升高，热量传递至热反应连接件13上并使热反应连接件13上的弯曲片温度上升，弯曲片上内侧金属层16的热膨胀量大于外侧金属层16的热膨胀量使弯曲片的两端张开，从而使两个保持环的间距变大，进而使得滚珠7与滚珠保持架8之间的配合变松，滚珠限位板11与滚珠7之间的接触压力减小；这样能够减轻因滚珠保持架8与滚珠7之间配合过紧而磨损严重的情况。

反之，当滚珠保持架8与滚珠7之间配合过松，滚珠7与滚珠限位板11之间的接触压力过小而温度下降时，热反应连接件13上的弯曲片的两端收收拢并使两个保持环的间距减小，使滚珠保持架8与滚珠7之间配合变紧，从而使滚珠限位板11与滚珠7之间的接触压力增大，从而提高滚珠保持架8对滚珠7的约束，降低轮毂轴承在转动时噪音的产生。

本发明中，通过在两个保持环中设置热反应连接件13，热反应连接件13在起到连接作用的同时，能够自动调节两个保持环之间的间距，从而自动调节滚珠保持架8与滚珠7之间的配合松紧度，从而降低轮毂轴承在使用过程中的噪音以及轮毂保持架的磨损。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轮毂轴承，其特征在于，包括法兰盘（1）、内圈总成、外圈（4）、滚珠保持架（8），内圈总成套在法兰盘（1）上，内圈总成与外圈（4）之间设有滚珠（7）；滚珠保持架（8）包括两个保持环，滚珠（7）位于两个保持环之间；两个保持环之间通过热反应连接件（13）相连，热反应连接件（13）的两端分别与保持环相连；

当热反应连接件（13）温度上升时，热反应连接件（13）的两端张开使两个保持环的间距增大；当热反应连接件（13）温度下降时，热反应连接件的两端收拢使两个保持环的间距减小。

2.根据权利要求1所述的一种轮毂轴承，其特征在于，所述内圈总成由第一内圈（2）和第二内圈（3）组成，第一内圈（2）和第二内圈（3）上均设有内滚珠滚道（6），外圈（4）上设有与内滚珠滚道（6）相对应的外滚珠滚道（5）。

3.根据权利要求2所述的一种轮毂轴承，其特征在于，所述保持环包括若干个滚珠限位板（11），滚珠限位板（11）靠近滚珠（7）的一侧与滚珠（7）的外表面相匹配，滚珠限位板（11）之间通过连接板（12）相连，热反应连接件（13）连接于两个保持环的连接板（12）之间。

4.根据权利要求3所述的一种轮毂轴承，其特征在于，所述热反应连接件（13）包括呈“C”字形的弯曲片，弯曲片有内侧金属层（16）和外侧金属层（15）组成，内侧金属层（16）的热膨胀系数大于外侧金属层（15）的热膨胀系数；弯曲片的两端分别设有连接销（25），连接板（12）上设有与连接销（25）相对应的连接孔（14）。

5.根据权利要求4所述的一种轮毂轴承，其特征在于，所述弯曲片均朝着保持环的径向外侧弯曲。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种轮毂轴承，其特征在于，所述内圈总成与外圈（4）之间设有油封（9）。

7.根据权利要求4所述的一种轮毂轴承，其特征在于，所述法兰盘（1）上连接有用于对内圈总成进行轴向限位的限位螺母（10），法兰盘（1）的外侧设有外螺纹，限位螺母（10）与法兰盘（1）上的外螺纹相配合。

8.根据权利要求7所述的一种轮毂轴承，其特征在于，所述限位螺母（10）上设有插入槽和导向槽，导向槽沿着限位螺母（10）的径向设置，插入槽沿着限位螺母（10）的轴向设置，插入槽与导向槽连通，导向槽中连接有螺母防松块（18），螺母防松块（18）靠近外螺纹的一端设有嵌入刃体（22），螺母防松块（18）的另一端为抵压端面，抵压端面上设有避让凹槽（19）；插入槽中连接有插入块（20），插入块（20）的一侧设有凸出部（21）；当插入块（20）的一端与限位螺母（10）的端面平齐时，插入块（20）上的凸出部（21）与抵压端面上避让凹槽（19）以外的区域接触，此时螺母防松块（18）上的嵌入刃体（22）嵌入法兰盘（1）上的外螺纹中。

9.根据权利要求8所述的一种轮毂轴承，其特征在于，所述抵压端面的一侧设有第一斜面（23），所述插入块（20）的一端设有第二斜面（24）。

10.一种根据权利要求8所述的轮毂轴承的使用方法，其特征在于，在安装时，先在法兰盘（1）上安装第一内圈（2），然后装配第一排滚珠（7），在装配第一排滚珠（7）时，在两个保持环之间安装热反应连接件（13），将热反应连接件（13）两端的连接销（25）插入保持环上的连接孔（14）中后并通过点焊机将连接销（25）固定在热反应连接件（13）上；将滚珠（7）装入两个保持环的滚珠限位板（11）之间；

将第一排滚珠（7）安装至第一内圈（2）外侧，然后安装外圈（4），使第一排滚珠（7）位于第一内圈（2）和外圈（4）之间；接着装配第二排滚珠（7），第二排滚珠（7）的装配方式与第一排滚珠（7）相同，将第二排滚珠（7）安装至外圈（4）内侧，接着安装第二内圈（3），使第二排滚珠（7）位于第二内圈（3）和外圈（4）之间；

最后安装限位螺母（10），先在限位螺母（10）的导向槽中放入螺母防松块（18），然后将限位螺母（10）拧到法兰盘（1）的外螺纹上并使限位螺母（10）顶紧第二内圈（3）的一端；然后将插入块（20）插入插入槽中，将插入块（20）推入至其一端与限位螺母（10）的端面平齐，此时插入块（20）上的凸出部（21）与抵压端面上避让凹槽（19）以外的区域接触，螺母防松块（18）上的嵌入刃体（22）嵌入法兰盘（1）上的外螺纹中；

轮毂轴承在转动过程中，当滚珠保持架（8）与滚珠（7）之间配合过紧，滚珠（7）与滚珠限位板（11）之间的接触压力过大而温度升高时，热反应连接件（13）上的弯曲片温度上升，弯曲片上内侧金属层（16）的热膨胀量大于外侧金属层（15）的热膨胀量使弯曲片的两端张开，从而使两个保持环的间距变大，滚珠限位板（11）与滚珠（7）之间的接触压力减小；

当滚珠保持架（8）与滚珠（7）之间配合过松，滚珠（7）与滚珠限位板（11）之间的接触压力过小而温度下降时，热反应连接件（13）上的弯曲片的两端收收拢并使两个保持环的间距减小，从而使滚珠限位板（11）与滚珠（7）之间的接触压力增大。