汽车轮毂轴承的密封结构设计及性能研究

摘要

汽车轮毂轴承的工作环境恶劣，工作温度变化范围大，不断的伴随轴向载荷和巨大的冲击载荷，并在振动工况下运转，轴承内外存在剧烈的热交换，很多汽车轮毂轴承的失效都源于润滑脂的干涸和密封失效，泥水和尘埃进入轴承造成的，大大缩短了轴承使用寿命，这是汽车轮毂轴承的一大技术难题。国外大型轴承生产企业一向重视产品密封结构和密封性能的技术研发，把密封性能试验和使用寿命试验视为同等重要，投入相当多的资金和技术力量到产品的密封性能升级、结构开发、新材料的研发等工作上，坚持不懈的提升产品质量。 本课题通过轴承密封机理分析，就提高汽车轮毂轴承密封性能开展研究，在结构设计方面总结了目前国际上性能较为优越的密封结构特点，总结了密封机构设计的基本原理和思路，提出了两个优化设计方案：隐藏入口式设计和“迷宫”式密封结构。通过有效减少泥水对密封结构正面和侧面的冲刷，以及增加密封件内部通道长度的原理有效提升轴承密封性能。通过开展的包括耐久性试验和泥水喷溅试验等系列台架试验，对设计方案进行验证。试验结果表明：优化后的密封结构是一种密封效果良好、轴承旋转灵活、加工制造经济的密封结构。 作者通过所在地方高校与生产加工单位以技术联合的方式，共同研发汽车轮毂轴承产品密封结构和开展产品密封性能方面的试验。就双列汽车轮毂轴承密封结构设计，探讨密封结构的结构特点、设计原理和优化方案，旨在提高国内汽车轴承产品的密封技术能力、有效的提高轴承的整体寿命等方面提供研究数据和改进方案的参考。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：符号说明

声明

第一章概论

1.1设计背景

1.1.1汽车轮毂轴承的发展历史

1.1.2汽车轮毂轴承密封的重要意义

1.2研究内容和目标

1.3汽车轮毂轴承的密封结构及其性能的发展

1.3.1提高研发新密封结构能力

1.3.2完善密封能力的试验验证

1.3.3新型密封材料的开发应用

第二章密封失效原因及影响密封性能的因素分析

2.1机理分析

2.2密封结构对密封性能的影响

2.3密封材料对密封性能的影响

2.4密封件加工精度对密封性能的影响

第三章汽车轮毂轴承密封结构分析与优化设计

3.1汽车轮毂轴承的结构发展

3.2第一代汽车轮毂轴承典型结构及其密封

3.2.1汽车轮毂轴承结构特征

3.2.2汽车轮毂轴承密封结构

3.3基型模块设计方法在汽车轮毂轴承密封结构中的应用

3.3.1基型模块设计方法

3.3.2基型模块设计方法在汽车轮毂轴承密封结构中的应用

3.4新型紧凑型汽车轮毂轴承(单元)

3.4.1紧凑型汽车轮毂轴承(单元)结构

3.4.2紧凑型汽车轮毂轴承(单元)的密封

3.5汽车轮毂轴承密封结构与设计

3.5.1第一代双列汽车轮毂轴承密封结构

3.5.2国外典型密封结构分析

3.5.3新型紧凑型汽车轮毂轴承(单元)密封技术

3.6密封结构设计原则及思路

3.6.1密封结构设计原则

3.6.2密封结构设计要点及设计思路

3.6.3优化结构设计思路举例

本章小结

第四章汽车轮毂轴承密封试验技术及结果分析

4.1汽车轮毂轴承试验种类

4.2汽车轮毂轴承密封性能理论及试验

4.2.1密封性能试验规范

4.2.2试验条件及判定准则

4.2.3试验结果分析

本章小结

全文总结及展望

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢