轮毂单元的结构组成

轮毂轴承和轮毂单元的更换(上）最坏情况下，磨损或损坏的轮毂轴承或轴承单元会带来安全隐患，严重的情况下，可能还会造成伤害。

至少它会在行驶的路途中发生不合时宜且成本较高的失效。

因此，最好的办法是在它们失效前将轮毂轴承或轮毂单元换掉，但又如何知道它们在什么时候失效呢？SKF从数以万次的更换过程中收集到的数据中发现，大多数需要进行轴承更换的汽车行驶的里程在13万~19万km之间。

因此，为了最大限度地确保安全和可靠性，SKF建议在更换制动器时，不管车龄的长短都要检查轮毂轴承，并且时刻注意轴承磨损的早期预警信号，包括任何转动时的磨损噪声或悬挂组合轮在转弯时不正常的减速。

后轮驱动车辆当替换前轮轴承时，即使只坏了一个轴承，也要成对更换。

这是因为导致一个轴承失效的工作条件和作用于另一个轴承的工作条件相似。

大多数生产商建议后轮驱动的车辆在行驶38000km时应对前轮毂轴承进行注油润滑。

然而，大多数情况下，直到更换制动系统才对轴承进行注油润滑，这意味着，在润滑以前，轴承已经工作了两倍或比两倍更多的建议行驶里程数。

每当更换制动系统时，检查轴承并更换油封是一个良好的工作习惯。

后轮驱动时，用的最多的前轮毂轴承是单列圆锥滚子轴承。

圆锥轴承有两个可分离的部件：圆锥内圈和圆锥外圈。

里边的部分或内圈有一个内圈、滚动体和保持架。

外圈是经过硬化处理的钢材，给滚动体提供一个光滑的滚动表面。

在轮端应用中，圆锥滚子轴承通常成对使用。

在一些场合，后轮驱动车辆使用轮毂单元作为前轮轴承，使用轮毂单元的好处在于：大多数轮毂单元是密封的，且在整个寿命期内保持润滑。

虽然球体、锥体、滚柱轮毂轴承在老式的汽车后轮中广泛运用，但轮毂单元的使用量却在日益增长。

大多数后轮驱动车辆上的后轮毂轴承是密封的，且在整个使用寿命期都润滑的，或由差速器中的润滑油润滑。

因此，它们通常没有特定的保养间隔期。

只有当轮毂密封开始渗漏，且引起差速器的润滑油渗透到制动刹车片时，才需要进行维护。

8ＪＢ／Ｔ１０２３８—２００１《汽车轮毂轴承单元》介绍　洛阳轴承研究所□李飞雪1 概述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。

这种结构使得其在汽车生产厂装配困难、成本高、可靠性差，而且汽车在维修点维护时，还需要对轴承进行清洗、涂油和调整。

轮毂轴承单元是在标准角接触球轴承和圆锥滚子轴承的基础上发展起来的，它将两套轴承做为一体，具有组装性能好、可省略游隙调整、重量轻、结构紧凑、载荷容量大、为密封轴承可事先装入润滑脂、省略外部轮毂密封及免于维修等优点，已广泛用于轿车中 ， 在载重汽车中也有逐步扩大应用的趋 势。

随着汽车产量和保有量的增加，轮毂轴承单元的需求量也在日益增大，许多轴承厂纷纷开始生产轮毂轴承单元。

轮毂轴承单元属于技术含量较高的产品，对其设计和生产均有较高要求，可是目前市场上尤其是维修市场上的轮毂轴承单元良莠不齐，产品质量高低不一，因此需要对其制定标准，来规范和指导轮毂轴承单元的生产，以保证产品质量和安全使用性能的要求。

JB/T 10238—2001《汽车轮毂轴承单元》就是这样一项标准。

2 JB/T 10238规定的主要内容及说明 （1）结构型式从基本结构上看，第一代轮毂轴承单元是预调游隙、带或不带密封圈的双列轴承，第二代轮毂轴承单元是外圈带凸缘的双列轴承，第三代轮毂轴承单元的内、外圈均带凸缘，第四代轮毂轴承单元则进一步将双列轴承、连接法兰以及等速万向节的外套集成为一个整体。

各代轮毂轴承及单元的基本结构和特征见表1。

9轮毂轴承单元分为两大类，一类是双列圆锥滚子轴承，现已发展到第三代产品，另一类是双列角接触球轴承，现已发展到第四代产品。

美国以双列圆锥滚子轴承为主，而日本和欧洲国家则以双列角接触球轴承为主。

我国在汽车轮毂轴承单元开发研制方面起步较晚，对产品的设计和制造尚停留在仿制阶段，目前成系列开发生产的轮毂轴承单元只到第二代，第三代还处于试制阶段。

龙源期刊网 基于ANSYS的汽车轮毂单元载荷分析作者：吕新飞来源：《下一代》2019年第03期摘要：轮毂是汽车系统重要的运动和支撑部件，从轮毂实际结构出发，建构SoliwdWorks 实体模型，并将模型导入ANSYSWorkbench有限元分析软件作为分析工具，通过模拟轮毂实际载荷，对轮毂的各项力学性能有限元分析，可以优化轮毂设计、提高强度。

关键词：轮毂;有限元;弯矩载荷一、轮毂的几何结构、载荷分析1.1轮毂的形状结构本文轮毂为整体铸造辐条式铝合金轮毂，轮毂材料为ZL101A。

通过三维软件SolidWorks 建立轮毂模型，轮毂上有5个直径为Φ22mm的PCD孔，均匀分布在直径为Φ108mm的圆周上。

结合实际，将辐条表面形状设计为多曲面结合，较平面设计可提高结构的抗冲击性能。

轮毂为五辐条式，且大部分汽车轮毂均为5幅设计。

据统计，轿车轮毂PCD数值5孔占70%以上。

下面通过五幅轮毂展开分析。

1.2汽车轮毂的轻量化发展趋势及材料选用中国汽车行业的飞速发展带来了一系列安全、能源等方面的问题，为了获得更多经济效益和动力性能，汽车工业发展要有新的技术工艺。

汽车轮毂轻量化在节能减排、降低油耗等方面起着至关重要的作用，考虑汽车平稳、舒适、无噪音等整体运行情况，对汽车的结构和形状进行优化。

根据RAYS的测算，减轻lkg非簧载质量（例如，轮毂重量轻lkg，相当于整车质量轻15kg）铝合金以其轻量、散热性好、减震性好等诸多优点大量应用于汽车轻量化，推动了汽车轻量化的发展。

二、建立有限元模型2.1轮毂模型的导入、建立及简化将在SolidWorks软件中完成的零部件3D造型按照Parasolid标准输出“.x_t”文件，导入ANSYS环境。

因轮辐表面由多曲而构成，结构相对复杂，以采用自由网格划分方式“AutomaticMethod”生成网格，而轮缘及胎圈座部分结构较为规则，采用六面体法“Hex Donimant Method”生成網格。

汽车轮毂轴承失效模式识别及其机理分析发布时间：2022-05-31T08:27:56.264Z 来源：《新型城镇化》2022年10期作者：王建杰[导读] 汽车轮毂轴承单元主要作用是对制动器、扭力梁或传动轴进行连接，并为轮毂的转动传递转矩和支撑荷载。

因此轮毂轴承是保证汽车运行平稳、舒适及安全的重要部件之一，一旦失效将会导致汽车在行驶过程中无法正常行驶，从而引发严重的交通事故。

鉴于此，本文主要分析探讨了汽车轮毂轴承失效模式识别及其机理，以供参阅。

襄阳汽车轴承股份有限公司湖北襄阳 441057摘要：汽车轮毂轴承单元主要作用是对制动器、扭力梁或传动轴进行连接，并为轮毂的转动传递转矩和支撑荷载。

因此轮毂轴承是保证汽车运行平稳、舒适及安全的重要部件之一，一旦失效将会导致汽车在行驶过程中无法正常行驶，从而引发严重的交通事故。

鉴于此，本文主要分析探讨了汽车轮毂轴承失效模式识别及其机理，以供参阅。

关键词：汽车；轮毂轴承；失效模式引言汽车轮毂轴承单元是用于连接制动器、传动轴或者扭力梁，为轮毂的转动传递转矩和支撑整车载荷的作用。

汽车轮毂轴承单元主要承受通过悬架系统传递而来的汽车重量（径向载荷），转向系统中转向力产生的轴向载荷，传动系统传递变速箱和驱动轴扭矩，使汽车前进和后退。

因此轮毂轴承是一个非常重要的部件，保证了汽车运行平稳舒适性和安全性。

一旦失效会导致车辆不能正常行驶，零部件运转异常、异响，零件磨损加剧，使用寿命下降，安全性能降低等问题。

典型的轮毂轴承失效主要有：密封性能失效、内外圈表面疲劳失效。

1汽车轮毂轴承结构演变汽车轮毂过去较多是使用成对的单列圆锥滚子或球轴承，随着技术发展，现已广泛使用轮毂轴承单元。

受成本因素影响，中国市场上采用圆锥滚子轴承的设计已逐步淘汰，故本文的研究范围仅划定在球轴承轮毂单元。

汽车轮毂轴承单元，英文为HubBearingUnit，缩写为HBU，主体是背靠背布置的双列角接触球轴承。

第一代轮毂轴承单元是由SKF开发，在1938年开始生产的。

轮毂轴承质量检验基本常识一轴承的结构轴承由于用途和工作条件不同，其结构变化甚多。

轮滚单元也是轴承的一种，但其基本结构是由4个零件组成：（1）内圈，（2）外圈，（3）滚动体（钢球或滚子），（4）保持架。

第一代轮毂单元：由双列圆锥滚子轴承或双列滚珠轴承组成。

第二代轮毂单元：外圈带法兰盘的双列圆锥滚子轴承，外圈带法蓝盘的双列角接触滚珠轴承。

第二代半轮毂单元：在第二代的基础上外加芯轴。

第三代轮毂单元：内外圈带法蓝盘的双列圆锥滚子轴承，内外圈带法兰盘的双列角接触滚珠轴承（带芯轴）。

二常用量具型号及使用方法游标卡尺游标卡尺的分类：有0.01、0.02、0.05和0.10的分度值，测量范围的上限至2000mm。

使用应注意的事项：A、测量工件时应按测量工件的尺寸的大小及精度要求来选用游标卡尺。

B、测量前应检查尺身游标刻线对齐情况，以免产生读数误差。

游标卡尺读数原理：利用游标卡尺的游标刻线间距与主尺刻线间差形成游标分度值。

测量时，在主尺上读取毫米数，在游标上读取小数值。

千分尺千分尺的分类：分度值为0.01mm，测量范围至500mm的外径千分尺。

千分尺读数原理：利用等进螺旋原理将丝杆的角度旋转运动转变为测杆的直线位移。

读数方法：A、在固定套筒上读出毫米数或半毫米数。

B、看微分筒上哪一格与固定套筒上基准线对齐。

C、两次读数加起来。

使用应注意事项：千分尺的测量面应干净。

测量时先转微分筒，测量面接触前改用棘轮，直到发出咯咯声为止。

每把千分尺都有它的测量范围，按被测件的大小来选用。

但不能用它去测毛坯，更不能在工件旋转时去测量。

指示表（百分表和千分表）百分表的分度值为0.01，测量范围为0-3、0-5、0-10mm。

千分表的分度值为0.001，测量范围为0-1、0-2、0-3、0-5mm。

指示表是利用齿轮或杠杆齿轮传动，将测杆的直线位移变为指针的角位移的计量器具。

为保证计量器具在生产过程中正确传递，保证量值的真实性和正确性，一般计量器具都应该有检定周期。

轮毂[lún gǔ]轮毂是轮胎内廓支撑轮胎的圆桶形的、中心装在轴上的金属部件。

又叫轮圈、钢圈、轱辘、胎铃。

轮毂根据直径、宽度、成型方式、材料不同种类繁多。

轮毂发展轿车的轮毂轴承过去最多的是成对使用单列圆锥滚子或球轴承。

随着技术的发展，轿车已经广泛的使用轿车轮毂单元。

轮毂轴承单元的使用范围和使用量日益增长，已经发展到了第三代：第一代是由双列角接触轴承组成。

第二代在外滚道上有一个用于将轴承固定的法兰，可简单的将轴承套到轮轴上用螺母固定。

使得汽车的维修变的容易。

第三代轮毂轴承单元是采用了轴承单元和防抱刹系统相配合。

轮毂单元设计成有内法兰和外法兰，内法兰用螺栓固定在驱动轴上，外法兰将整个轴承安装在一起。

轮毂类型轮毂又叫轮圈。

根据不同车型的特征和需求，轮毂表面处理工艺也会采取不同的方式，大致可分为烤漆和电镀两种。

普通车型的轮毂在外观上考虑的较少，散热性好是一项基本要求，工艺上基本采用烤漆处理，即先喷涂然后电烤，成本比较经济而且颜色靓丽、保持时间长久，即使车辆报废了，轮毂的颜色依旧不变。

很多大众车型轮毂表面处理工艺都是烤漆。

一些时尚前卫、动感十足的彩色轮毂运用的也是烤漆技术。

这类轮毂价格适中，规格齐全。

电镀轮毂又分电镀银、水电镀和纯电镀等类型。

电镀银和水电镀轮毂虽然色泽鲜亮生动，但是保持时间较短，所以价格相对便宜，为很多追求新鲜感的年轻人所喜欢，市场价格在300元-500元之间。

纯电镀轮毂，色泽保持时间长久，可说是质优价高。

中高档轿车多选用纯电镀轮毂，价格大约800—900元。

制造方式铝合金轮毂的制造方法有三种：重力铸造、锻造、低压精密铸造。

1.重力铸造法利用重力把铝合金溶液浇注到模具内，成形后经车床处理打磨，即可完成生产。

制造过程较简单，不需精密的铸造工艺，成本低而生产效率高，但是容易产生气泡（砂眼），密度不均匀，表面平滑度不够。

吉利有相当一部车型配用的就是这种方法生产的轮毂，主要是早期生产的车型，新车型多已换用新款的轮毂。