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某車型后輪轂總成密封性能改善

2018-08-02

劉躍鵬　祝朋飛

（長城汽車股份有限公司技術(shù)中心；河北省汽車工程技術(shù)研究中心）

　　摘　要：本文主要介紹了關(guān)于汽車輪轂軸承的類別、作用，通過滲油故障的分析和質(zhì)量問題的改正闡述了關(guān)于輪轂軸承的質(zhì)量控制對整車質(zhì)量的影響。

　　關(guān)鍵詞：輪轂軸承；密封；尺寸
　　隨著汽車產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，人們在購買汽車時不僅僅看重的是汽車的性價比，對于產(chǎn)品的品味和可靠性有了更高的要求，消費者漸漸的更加傾向于整車的產(chǎn)品質(zhì)量魅力吸引，更加關(guān)注整車的可靠性。這樣各公司在爭奪市場的過程中汽車制造的可靠性必然越來越重要，各廠家在質(zhì)量上不斷的改進，不斷的應(yīng)用新的結(jié)構(gòu)和技術(shù)，以不斷提高自己產(chǎn)品的質(zhì)量水平，逐步提高整車設(shè)計檔次和設(shè)計感，以不斷滿足廣大消費者的要求。

　　某車型上市后市場反饋良好，消費者需求短期內(nèi)出現(xiàn)了供不應(yīng)求的局面，甚至出現(xiàn)加價售車的現(xiàn)象，產(chǎn)品質(zhì)量得到所有人的關(guān)注，但是車型上市一年后車型輪轂單元出現(xiàn)多例漏油故障，致使公司蒙受客戶三包索賠的損失，同時由于影響整車可靠性降低問題，對顧客的口碑造成較大負面影響，使公司面臨失去市場和消費者的重大危機。

　　汽車在使用過程中由于路況極其復(fù)雜，底盤會受到各方向的沖擊力，底盤將力通過減振器、橡膠襯套等各種元件進行衰減和抵消，輪轂軸承應(yīng)用于汽車車軸與車輪連接處，用于支撐車輛和為車輪的轉(zhuǎn)動提供精確導(dǎo)向的零部件，布置位置使軸承既承受軸向載荷又承受徑向載荷。輪轂軸承的主要功能是支撐車輪旋轉(zhuǎn)體，用以降低車輪在轉(zhuǎn)動過程中的機械載荷和摩擦力，以提高車輛的舒適性和可靠性，所以輪轂軸承是汽車底盤結(jié)構(gòu)中非常重要的零部件，輪轂軸承使扭力在傳動過程中實現(xiàn)減小傳動摩擦和減少發(fā)熱，并且通過結(jié)構(gòu)設(shè)計使車軸和車輪相對位置固定，并保持車輪和車軸同心，按軸承內(nèi)外套之間的運動關(guān)系的不同，通常分為滾動和滑動兩種不同的工作模式。

　　當(dāng)然由于汽車需要滿足多種不同的使用工況要求，輪轂軸承作為精密元件需要潤滑材料，為保證潤滑效果和可靠性，輪轂軸承需要設(shè)計適當(dāng)?shù)拿芊饨Y(jié)構(gòu)，以滿足不同的使用工況要求，密封需要從內(nèi)外兩方面進行設(shè)計：

　　動態(tài)密封：杜絕輪轂軸承內(nèi)的潤滑脂在車輪旋轉(zhuǎn)過程中由于離心力甩出；
　　靜態(tài)密封：杜絕外界空氣及灰塵進入而設(shè)計的固定密封。
　　通過動態(tài)和靜態(tài)兩個方面的密封結(jié)構(gòu)可靠地保證了輪轂軸承的密封要求。在密封結(jié)構(gòu)的保護下潤滑油、潤滑脂給予輪轂軸承良好的潤滑，在使用中軸承內(nèi)部形成油膜起到潤滑、散熱的作用。由于密封結(jié)構(gòu)一般為橡膠制品，橡膠密封圈的可靠性和生產(chǎn)一致性存在諸多問題，所以輪轂軸承多數(shù)質(zhì)量問題是由密封結(jié)構(gòu)失效導(dǎo)致的。

　　1　問題描述
　　某車型后輪轂總成在消費者使用一段時候后車輛后輪轂總成出現(xiàn)漏油失效，如圖一。后輪轂總成漏油直接影響輪轂軸承使用壽命，導(dǎo)致行車時后輪轂總成產(chǎn)生異響，引起消費者抱怨。

　　2　原因分析
　　通過對故障件的照片和實件觀察檢測，發(fā)現(xiàn)輪轂軸承漏油位置為靠近法蘭盤側(cè)。對輪轂軸承進行拆解分析，發(fā)現(xiàn)外側(cè)法密封圈松曠，密封件失效。導(dǎo)致某車型輪轂軸承密封件失效有以下兩點原因：
　?。?）某車型后輪轂總成密封件外徑與外法蘭內(nèi)徑配合過盈量不足；（2）某車型后輪轂總成密封件骨架寬度較窄，導(dǎo)致與外法蘭配合寬度不足。
　　3　對策實施
　　針對密封圈失效原因?qū)γ芊馊C構(gòu)進行改進，將某車型輪轂軸承密封外徑尺寸公差由φ72（+0.12/+0.07）調(diào)整至φ72（+0.18/+0.10）；密封件骨架接觸寬度要求有效接觸區(qū)域大于3.2mm，如下圖。

　　4　效果驗證
　　通過對新狀態(tài)后輪轂總成進行48小時的升溫漏脂試驗驗證，新后輪轂總成驗證合格。
　　5　結(jié)語
　　在汽車售后質(zhì)量信息反饋中，后驅(qū)動橋總成輪轂滲漏的質(zhì)量問題應(yīng)該說還是比較常見的。該問題常常會引起顧客抱怨，直接影響顧客的滿意度。所以在零部件設(shè)計開發(fā)階段要注意以下兩點：①對密封圈的設(shè)計結(jié)構(gòu)和配合尺寸要細致確認，以評估軸承的內(nèi)部構(gòu)造和密封結(jié)構(gòu)形式是否滿足消費者需求。②充分識別輪轂軸承在設(shè)計開發(fā)過程中所需的臺架驗證試驗項目，通過試驗提前驗證車輪軸承的可靠性。

　　本文結(jié)合實際對常用的車橋輪轂外密封結(jié)構(gòu)設(shè)計進行了分析和探討，在結(jié)構(gòu)及成本受限制的條件下，對某種輪轂軸承外密封結(jié)構(gòu)進行了創(chuàng)新設(shè)計，既保證了后驅(qū)動橋總成的結(jié)構(gòu)一致性，又確保了輪轂外密封的可靠性，提高了產(chǎn)品可靠性，為公司贏得了消費者和市場。

　　參考文獻：
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來源：《中小企業(yè)管理與科技（下旬刊）》2015年06期