CN118066216A - 一种汽车轮毂轴承及其组配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于轮毂轴承领域，尤其是一种汽车轮毂轴承及其组配方法，其中的汽车轮毂轴承包括外圈、接触球轴承组和圆锥滚子轴承组，所述接触球轴承组和圆锥滚子轴承组均设置在外圈内，且接触球轴承组设置在圆锥滚子轴承组的上方，所述接触球轴承组包括内圈一、保持架一和钢球，所述内圈一安装在外圈内，且内圈一与外圈之间设有多个钢球，保持架一设置在内圈一和外圈之间，且保持架一与钢球相适配，所述圆锥滚子轴承组包括内圈二、保持架二和圆锥滚子，所述内圈二安装在外圈内，且内圈二与外圈之间设有多个圆锥滚子。本发明设计合理，可以大大减少轴承套圈的修磨次数和修磨尺寸量,提高了轴承生产效率，并提高组配成品合套率。
Description
技术领域
本发明涉及轮毂轴承技术领域，尤其涉及一种汽车轮毂轴承及其组配方法。
背景技术
轮毂轴承的主要作用是承重和为轮毂的转动提供精确引导，它既承受轴向载荷又承受径向载荷，是一个非常重要的零部件。传统的汽车车轮用轴承是由两套圆锥滚子轴承或球轴承组合而成的，轴承的安装、涂油、密封以及游隙的调整都是在汽车生产线上进行的，授权公告号为CN208169348U的专利文件公开了一种汽车轮毂轴承，属于汽车轮毂技术领域。它解决了现有的汽车轮毂轴承重量较大、摩擦损耗大的问题。本汽车轮毂轴承，包括外圈和大内圈，大内圈的一端通过旋铆连接有小内圈，大内圈、小内圈与外圈之间设有密封件和滚道，滚道内设有滚动体和保持架，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。
在实际使用中发现理论接触角与预载荷下的接触角不一致，且凸出量量值变动大，需要单套修磨端面，有时要进行多次测量和修磨，因此我们提出了一种汽车轮毂轴承及其组配方法用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种汽车轮毂轴承及其组配方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种汽车轮毂轴承，所述包括外圈、接触球轴承组和圆锥滚子轴承组，所述接触球轴承组和圆锥滚子轴承组均设置在外圈内，且接触球轴承组设置在圆锥滚子轴承组的上方；
所述接触球轴承组包括内圈一、保持架一和钢球，所述内圈一安装在外圈内，且内圈一与外圈之间设有多个钢球，保持架一设置在内圈一和外圈之间，且保持架一与钢球相适配。
优选的，所述圆锥滚子轴承组包括内圈二、保持架二和圆锥滚子，所述内圈二安装在外圈内，且内圈二与外圈之间设有多个圆锥滚子，保持架二设置在内圈二和外圈之间，且保持架二与圆锥滚子相适配。
一种汽车轮毂轴承的组配方法，包括以下步骤：
S1、组配方式，汽车轮毂轴承在实际应用中,一般都要组配使用,即接触球轴承和圆锥滚子轴承以一定的配置方式组配在一起使用；
S2、轴承的凸出量，轴承从原始状态到消除轴向游隙,内圈相对外圈会偏移一定位移,在受轴向预载荷作用下，内圈相对外圈会进一步偏移一定位移,确定总的偏移量；
S3、沟位置，通过S2中的凸出量，计算轴承内、外圈沟道的沟底位置,控制组配轴承的凸出量，在确定沟道沟底位置时,内、外圈沟底位置均偏离其基准面或偏移发生在内、外圈之中的一个；
S4、根据沟接触直径差选配能够与轴承外套圈或轴承内套圈对应装配的内、外套圈或钢球；
S5、测量外圈与圆锥滚子轴承之间的游隙，从而调整圆锥滚子轴承的游隙。
优选的，所述在凸出量选配方面，首先对选好的轴承进行凸出量的测量。轴向载荷与一定的测量载荷相等,测量载荷可按下式计算:F＝F2*m/n。
式中:F初测量时的载荷,F2组配轴承所需的预载荷,m套圈不采用变形或加热就能填人的最大钢球数,n一组配轴承最大钢球数。
优选的，所述由于零件在加工过程中加工精度的偏差、测量人员的测量误差以及环境温度的变化等综合因素的影响，轴承在轴向载荷达到预载荷F时,内、外圈两端面依然不能平齐,生产出来的轴承还必须进行凸出量的修磨。
优选的，所述修磨后,消除轴向游隙内圈非基准面相对外圈基面的偏移量b和外圈非基准面相对内圈基面的偏移量f相等,而且当轴向载荷F达到预定的预载荷时,轴承两端面的内、外圈应平齐,即b＝f＝0
优选的，所述组配轴承接触角大小直接影响轴承在工作状态下的受力状况，相配两套轴承接触角相互差应越小越好，一般精密和超精密配对轴承的接触角相互差在1°左右，选配时根据径向游隙和接触。
优选的，所述选配时根据径向游隙和接触角之间的关系,通过控制径向游隙来控制接触角，其公式:cosβ＝1-Y/2(R1+R2-2R3)；
式中β接触角，Y径向游隙，R1外圈沟曲率半径,R2内圈沟曲率半径,R3钢球半径。
优选的，所述从cosβ＝1-Y/2(R1+R2-2R3)中可以看出加工中有效地控制R1、R2相互差，采用同一组钢球装配可减少对接触角的影响,靠微调Y值来控制接触角,提高组配成品合套率。
本发明的有益效果：
1、由于零件在加工过程中加工精度的偏差、测量人员的测量误差以及环境温度的变化等综合因素的影响，轴承在轴向载荷达到预载荷F时,内、外圈两端面依然不能平齐,生产出来的轴承还必须进行凸出量的修磨；
2、选配时根据径向游隙和接触角之间的关系,通过控制径向游隙来控制接触角，从cosβ＝1-Y/2(R1+R2-2R3)中可以看出加工中有效地控制R1、R2相互差，采用同一组钢球装配可减少对接触角的影响,靠微调Y值来控制接触角,提高组配成品合套率。
3、可以大大减少轴承套圈的修磨次数和修磨尺寸量,提高了轴承生产效率，并提高组配成品合套率。
附图说明
图1为本发明提出的一种汽车轮毂轴承的立体结构示意图；
图2为本发明提出的一种汽车轮毂轴承的主视结构示意图。
图中：1、外圈；2、接触球轴承组；201、内圈一；202、保持架一；203、钢球；3、圆锥滚子轴承组；301、内圈二；302、保持架二；303、圆锥滚子。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
当部件被称为“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者也可以存在居中的部件，“设置”表示一种存在的方式，可以是连接、安装、固定连接、活性连接等连接方式。当一个部件被认为是“连接”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在居中部件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
参照图1-2，一种汽车轮毂轴承，包括外圈1、接触球轴承组2和圆锥滚子303轴承组3，接触球轴承组2和圆锥滚子303轴承组3均设置在外圈1内，且接触球轴承组2设置在圆锥滚子303轴承组3的上方；接触球轴承组2包括内圈一201、保持架一202和钢球203，内圈一201安装在外圈1内，且内圈一201与外圈1之间设有多个钢球203，保持架一202设置在内圈一201和外圈1之间，且保持架一202与钢球203相适配。
本实施例中，圆锥滚子303轴承组3包括内圈二301、保持架二302和圆锥滚子303，内圈二301安装在外圈1内，且内圈二301与外圈1之间设有多个圆锥滚子303，保持架二302设置在内圈二301和外圈1之间，且保持架二302与圆锥滚子303相适配。
一种汽车轮毂轴承的组配方法，包括以下步骤：
S1、组配方式，汽车轮毂轴承在实际应用中,一般都要组配使用,即接触球轴承和圆锥滚子轴承以一定的配置方式组配在一起使用；
S2、轴承的凸出量，轴承从原始状态到消除轴向游隙,内圈相对外圈会偏移一定位移,在受轴向预载荷作用下，内圈相对外圈会进一步偏移一定位移,确定总的偏移量；
S3、沟位置，通过S2中的凸出量，计算轴承内、外圈沟道的沟底位置,控制组配轴承的凸出量，在确定沟道沟底位置时,内、外圈沟底位置均偏离其基准面或偏移发生在内、外圈之中的一个；
S4、根据沟接触直径差选配能够与轴承外套圈或轴承内套圈对应装配的内、外套圈或钢球；
S5、测量外圈与圆锥滚子轴承之间的游隙，从而调整圆锥滚子轴承的游隙。
本实施例中，在凸出量选配方面，首先对选好的轴承进行凸出量的测量。轴向载荷与一定的测量载荷相等,测量载荷可按下式计算:F＝F2*m/n，式中:F初测量时的载荷,F2组配轴承所需的预载荷,m套圈不采用变形或加热就能填人的最大钢球数,n一组配轴承最大钢球数。
本实施例中，由于零件在加工过程中加工精度的偏差、测量人员的测量误差以及环境温度的变化等综合因素的影响，轴承在轴向载荷达到预载荷F时,内、外圈两端面依然不能平齐,生产出来的轴承还必须进行凸出量的修磨，修磨后,消除轴向游隙内圈非基准面相对外圈基面的偏移量b和外圈非基准面相对内圈基面的偏移量f相等,而且当轴向载荷F达到预定的预载荷时,轴承两端面的内、外圈应平齐,即b＝f＝0
本实施例中，组配轴承接触角大小直接影响轴承在工作状态下的受力状况，相配两套轴承接触角相互差应越小越好，一般精密和超精密配对轴承的接触角相互差在1°左右，选配时根据径向游隙和接触，选配时根据径向游隙和接触角之间的关系,通过控制径向游隙来控制接触角，其公式:cosβ＝1-Y/2(R1+R2-2R3)；式中β接触角，Y径向游隙，R1外圈沟曲率半径,R2内圈沟曲率半径,R3钢球半径，从cosβ＝1-Y/2(R1+R2-2R3)中可以看出加工中有效地控制R1、R2相互差，采用同一组钢球装配可减少对接触角的影响,靠微调Y值来控制接触角,提高组配成品合套率。
本发明中，汽车轮毂轴承在实际应用中,一般都要组配使用,即接触球轴承和圆锥滚子轴承以一定的配置方式组配在一起使用，轴承的凸出量，轴承从原始状态到消除轴向游隙,内圈相对外圈会偏移一定位移,在受轴向预载荷作用下，内圈相对外圈会进一步偏移一定位移,确定总的偏移量，沟位置，通过S2中的凸出量，计算轴承内、外圈沟道的沟底位置,控制组配轴承的凸出量，在确定沟道沟底位置时,内、外圈沟底位置均偏离其基准面或偏移发生在内、外圈之中的一个，根据沟接触直径差选配能够与轴承外套圈或轴承内套圈对应装配的内、外套圈或钢球，测量外圈与圆锥滚子轴承之间的游隙，从而调整圆锥滚子轴承的游隙，可以大大减少轴承套圈的修磨次数和修磨尺寸量,提高了轴承生产效率，并提高组配成品合套率。
以上对本发明所提供的一种汽车轮毂轴承及其组配方法进行了详细介绍。本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种汽车轮毂轴承，其特征在于，所述包括外圈(1)、接触球轴承组(2)和圆锥滚子(303)轴承组(3)，所述接触球轴承组(2)和圆锥滚子(303)轴承组(3)均设置在外圈(1)内，且所述接触球轴承组(2)设置在圆锥滚子(303)轴承组(3)的上方；
所述接触球轴承组(2)包括内圈一(201)、保持架一(202)和钢球(203)，所述内圈一(201)安装在外圈(1)内，且所述内圈一(201)与外圈(1)之间设有多个钢球(203)，所述保持架一(202)设置在内圈一(201)和外圈(1)之间，且所述保持架一(202)与钢球(203)相适配。
2.根据权利要求1所述的一种汽车轮毂轴承的组配方法，其特征在于，所述圆锥滚子(303)轴承组(3)包括内圈二(301)、保持架二(302)和圆锥滚子(303)，所述内圈二(301)安装在外圈(1)内，且所述内圈二(301)与外圈(1)之间设有多个圆锥滚子(303)，所述保持架二(302)设置在内圈二(301)和外圈(1)之间，且所述保持架二(302)与圆锥滚子(303)相适配。
3.一种汽车轮毂轴承的组配方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、组配方式，汽车轮毂轴承在实际应用中,一般都要组配使用,即接触球轴承和圆锥滚子轴承以一定的配置方式组配在一起使用；
S2、轴承的凸出量，轴承从原始状态到消除轴向游隙,内圈相对外圈会偏移一定位移,在受轴向预载荷作用下，内圈相对外圈会进一步偏移一定位移,确定总的偏移量；
S3、沟位置，通过S2中的凸出量，计算轴承内、外圈沟道的沟底位置,控制组配轴承的凸出量，在确定沟道沟底位置时,内、外圈沟底位置均偏离其基准面或偏移发生在内、外圈之中的一个；
S4、根据沟接触直径差选配能够与轴承外套圈或轴承内套圈对应装配的内、外套圈或钢球；
S5、测量外圈与圆锥滚子轴承之间的游隙，从而调整圆锥滚子轴承的游隙。
4.根据权利要求3所述的一种汽车轮毂轴承的组配方法，其特征在于，所述在凸出量选配方面，首先对选好的轴承进行凸出量的测量。轴向载荷与一定的测量载荷相等,测量载荷可按下式计算:F＝F2*m/n。
式中:F初测量时的载荷,F2组配轴承所需的预载荷,m套圈不采用变形或加热就能填人的最大钢球数,n一组配轴承最大钢球数。
5.根据权利要求4所述的一种汽车轮毂轴承的组配方法，其特征在于，所述由于零件在加工过程中加工精度的偏差、测量人员的测量误差以及环境温度的变化等综合因素的影响，轴承在轴向载荷达到预载荷F时,内、外圈两端面依然不能平齐,生产出来的轴承还必须进行凸出量的修磨。
6.根据权利要求5所述的一种汽车轮毂轴承的组配方法，其特征在于，所述修磨后,消除轴向游隙内圈非基准面相对外圈基面的偏移量b和外圈非基准面相对内圈基面的偏移量f相等,而且当轴向载荷F达到预定的预载荷时,轴承两端面的内、外圈应平齐,即b＝f＝0。
7.根据权利要求3所述的一种汽车轮毂轴承的组配方法，其特征在于，所述组配轴承接触角大小直接影响轴承在工作状态下的受力状况，相配两套轴承接触角相互差应越小越好，一般精密和超精密配对轴承的接触角相互差在1°左右，选配时根据径向游隙和接触。
8.根据权利要求6所述的一种汽车轮毂轴承的组配方法法，其特征在于，所述选配时根据径向游隙和接触角之间的关系,通过控制径向游隙来控制接触角，其公式:cosβ＝1-Y/2(R1+R2-2R3)；
式中β接触角，Y径向游隙，R1外圈沟曲率半径,R2内圈沟曲率半径,R3钢球半径。
9.根据权利要求8所述的一种汽车轮毂轴承的组配方法，其特征在于，所述从cosβ＝1-Y/2(R1+R2-2R3)中可以看出加工中有效地控制R1、R2相互差，采用同一组钢球装配可减少对接触角的影响,靠微调Y值来控制接触角,提高组配成品合套率。
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