黃蘇剛　章文忠

（江西江鈴底盤股份有限公司，江西撫州 344000）

引言

軸承是汽車上重要零部件之一，是易損件和保安件。它起著支承載荷的功能，汽車的牽引力、制動力、側向 力和垂向力Z終均傳遞到軸承上。

隨著我國汽車保有量的不斷攀升，因選型、裝配或 使用的不當引發(fā)的軸承損壞進而導致汽車行駛時輪胎脫 出的現(xiàn)象偶有發(fā)生，嚴重威脅乘員的生命安全。借鑒 國內發(fā)生的一些軸承脫出事故后的改進辦法和車橋行業(yè) 內一些經典布置結構，總結出幾種典型的輪轂軸承防松 脫結構以為設計和使用上提供參考和借鑒價值。

01　與軸承配合相關的防松原則

為防止輪轂軸承松動、保證輪轂軸承的有效預緊， 且為防止由于軸承燒死引起的輪邊脫出事故的發(fā)生。輪 轂軸承設計時需設置防松脫結構。防止軸承松動首選應 保證軸承裝配到位，需規(guī)范軸承與軸、孔、檔邊的配合 關系和公差 [2]；其次才是設計防止軸承松脫的結構或零 部件。 

與軸或孔配合時：對半浮橋，內圈與軸必須采用過 盈配合、外圈與孔宜采用過渡或過盈配合；對全浮橋， 內圈與軸宜采用間隙或微過渡配合、外圈與孔宜采用過盈配合。

02　軸向防松的結構簡介

我們將輪邊結構分為兩類以做區(qū)分： 

Ⅰ、采用 2 個單列錐軸承的輪邊結構或 1 個輪轂單 元的輪邊結構（如圖 1），該類結構可逐級調整軸承的 預緊量并鎖死； 

Ⅱ、采用單個錐軸承、球軸承或輪轂單元的輪邊結 構（如圖 2），該類結構緊固過程中不能調整軸承的預緊。 

以上只針對傳統(tǒng)鼓式后橋，盤式后橋設有的卡鉗本 身便具備防松脫功能，故在此不予討論。 

對于Ⅰ類輪邊結構：采用“軸承螺母 + 鎖止墊片 + 鎖緊螺釘或鎖銷”結構，由“軸承螺母”實現(xiàn)軸承的逐 級預緊、由“鎖片 + 鎖釘  銷”實現(xiàn)預緊后軸承的緊固；其中圖 1.d 類輪邊的軸承螺母因末端螺紋經橡膠處理防 松，替代了鎖片和鎖釘?shù)墓δ堋?/p>

對于Ⅱ類輪邊結構：采用“軸承螺母 + 防松墊片” 或“卡簧”，實現(xiàn)軸承內圈的緊固。其中圖 2.e 型輪邊 靠外殼與橋體間所添加的薄墊片厚度來調整輪轂軸承的 預緊程度；圖 2.f 型輪邊采用深溝球軸承，裝配過程中 不進行軸向預緊；圖 2.g 型輪邊采用輪轂單元，裝配前 輪轂單元已預設了較大的軸向游隙，裝配過程只需將軸 承壓裝到位并用卡簧限位即可。

03　軸向防脫的結構簡介

輪邊脫出這種極端事故的發(fā)生需同時具備 2個條件：一是某種原因導致的輪轂軸承嚴重損壞；二是橋上未設 置防止輪胎帶動半軸或輪芯這些旋轉件脫出的限位件。防止輪邊脫出的限位件應只作為輔助防范措施，首要的 還是應防范軸承的損壞。

通常設計時合理的選用承載能力合適的軸承以保證 軸承有足夠的使用壽命 [3]、裝配時保證軸承安裝正常和合適的預緊度、使用時注意維護保養(yǎng)即可有效的防止軸 承的損壞。

在有限的結構空間下，設置的限位件應能阻止或延 緩輪邊脫出。幾種典型的限位做法介紹如下： 

Ⅰ、全浮橋（如圖 1.a、圖 3.h、i）：借用軸承螺母充當限位件。因其外徑大于外軸承外圈小徑，即便 軸承燒損、輪邊也不會脫出導致事故。改進后的圖 3.i 結構不僅能實現(xiàn)軸承的逐級預緊、且限位件更厚實，應 優(yōu)先選用。

Ⅱ、采用當軸承的半浮橋（如圖 4.j、k）：采用內 徑小于軸承內圈的制動器底板、或者外徑大于軸承外圈 的防脫墊圈充當限位件。

Ⅲ、采用輪轂單元的半浮橋（如圖 4.l）：設計初 將輪胎中心線布置于靠近外軸承側，以保證內側軸承壽命高于外側軸承；即便外軸承損壞后內軸承仍可防止輪 邊脫出，這期間維護人員足以發(fā)現(xiàn)異常并予以妥善處理 （相關計算過程見表 1）[4]。

04　結論

在保證軸承有足夠的設計壽命前提下，推薦兩類輪 轂軸承防松脫結構，以期保證在極端情況下因軸承損壞 后乘員的安全： 

1）對全浮橋，應優(yōu)先選用“軸承螺母 + 鎖止墊片 + 鎖緊螺釘”方式，同時合理設計其理論調整角度值；

2） 對半浮橋，應優(yōu)先選用較厚的制動器底板充當限位件。

參考文獻

[1] 劉惟信 . 汽車車橋設計 [M]. 北京：清華大學出版社，2004.

[2] NSK 滾動軸承綜合樣本 [M]. 日本：日本精工株式會社，2006.

[3] GB 6391-2003，滾動軸承額定動負荷和額定壽命計算方法[S].

[4] 小林明 . 汽車工程手冊第二分冊 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1984.

來源：《南方農機》2016年第12期