汽车轮毂轴承单元试验机

2017-05-19王洪利

哈尔滨轴承 2017年1期

关键词：试验机轮毂液压缸

王洪利

（瓦房店轴承集团有限责任公司工程中心, 辽宁瓦房店 116300）

汽车轮毂轴承单元试验机

王洪利

（瓦房店轴承集团有限责任公司工程中心, 辽宁瓦房店 116300）

轮毂是连接车轮和车轴的部分，是轮胎和车轴之间承受负荷的旋转组件，担负着承载车重、传递动力、轮胎散热等功能，而且作为一个旋转运动部件，轮毂在具有一定的刚度前提下，必须符合轻质、耐疲劳、动平衡等条件。轮毂加载试验机通过对轮毂内部轴承的轴向双向加载和径向单向加载，模拟轮毂在工作中的实际工况，并且对试验轴承温度、加速度、转速、时间等数据进行自动测量、记录及处理。

汽车轮毂；试验机；轴承单元；双向加载；单向加载

1 前言

汽车轮毂轴承试验机主要针对重载卡车轮毂单元及轴承提供性能试验和疲劳寿命试验。可依据试验规范对重载卡车轮毂单元及轴承之旋转性能、载荷作用下轴承工作状态、磨损疲劳寿命等进行试验，为轮毂失效、轴承寿命分析等提供依据。可根据卡车轮毂单元及轴承实际工作状态，自动模拟施加线路载荷及速度，施加不同周期的各种轴向、径向载荷。对卡车轮毂单元及轴承实现动态模拟试验。具有轴向、径向、冲击载荷及变速、变载和正反转试验检测功能。

2 试验机主要参数和结构原理

2.1 主要参数及外观

主要参数及外观见表 1 和图 1。

表1 试验机主要参数

2.2 试验机原理

试验机外观见图 1。轮毂加载试验机轴向加压借助一个液压缸，通过连接杆实现两个被试轮毂左右两个方向的加压要求。液压缸有杆腔进油时，被试轮毂受压，液压缸无杆腔进油时，被试轮毂受拉。轴的两端两个被试轮毂所受的拉力或压力同时作用在轴上，大小相等，方向相反。因此，工作轴承、机架理论上不承受轴向力。径向加压由左右2个液压缸来实施，加压方式和大小可通过程序设置。每个液压缸都连接有一个压力传感器，以输出力值。主轴旋转通过一个30kW的变频调速电机驱动和控制，用以满足速度变换要求。主轴支撑由一对双列圆柱轴承和一对深沟球轴承构成。双列圆柱滚子轴承承受径向力，深沟球轴承主要起轴向定位作用。

图1 试验机外观

3 试验机结构

试验机结构见图 2，主要由机体部分、主轴部分、径向加载部分、轴向加载部分、拉杆部分、工装部分、防护部分、液压部分和电气部分组成。

3.1 主轴部分

工件轴部分见图 3，主要由主轴、电机、轴承座等组成。轴承座固定于机体上，并支撑主轴

完成旋转运动。通过调整正反向螺杆，调整电机座板的上下移动，松开和拉紧三角皮带。并通过4 个固定螺杆固定。电机的旋转运动通过电机带轮、从动轮及皮带传递给主轴。

3.2 径向加载部分

径向加载部分见图 4，由加载液压缸、T行块、油缸座等组成,液压缸通过油缸座上的滑轨限定在机体上，同时提供动力，依次通过过渡接头、拉压力传感器、T形块将力传导至工装部分，通过调节油缸座的轴向位移可以改变其径向加载的位置。绞轴可将轴向加载部的载荷传导至工装部分。

图4 径向加载部分

3.3 轴向加载部分

轴向加载部分见图 5，由液压缸、连接杆、支架等组成,液压缸提供动力，通过连接法兰、传感器、连接杆、以及I型接头将载荷传导给工装部分。滑块套装在连接杆上,将液压缸限定在支架上,并可在其上滑动。在拆、装工装前，可调节螺杆上的套管的位置，用以支撑油缸及其上的所有零件的当前位置，便于拆装、调整。

轴向加载部分精准地模拟了轮毂轴承实际工况时的受力情况。

图5 轴向加载部分

3.4 工装部分

工装部分见图 6，由加载座、轴、连接套、温度传感器等组成。载荷通过加载座及轴传递给轮毂总成。同时连接套将主轴部的旋转运动传递给轮毂总成，以满足对轮毂旋转、加载、测温等试验要求。小轴内部有孔，方便内部存在的传感器走线，小轴径向方向有两个孔，为了传感器的固定，使传感器更好地测量轴承内圈与轴接触时的温度，保证数据的准确性。

4 结束语

大轮毂加载试验机的研发，有利于轮毂轴承在装车前对其品质的预判。可依据试验规范对轴承之旋转性能、载荷作用下工作状态、磨损疲劳寿命等进行检验，为轴承失效分析、寿命计算等提供依据。形成完整的生产、检测试验保证体系，不断完善和指导轴承产品的生产过程。

[1] 闻邦椿 .机械设计手册(第一卷、第二卷)[M].北京：机械工业出版社，2010.

[2] 成大先.机械设计手册(第三卷)[M].北京：化学工业出版社，2008.

（编辑：钟媛）

Testing machine for truck wheel hub bearing unit

Wang Hongli
( Engineering Center, Wangfangdian Bearing Group Co., Ltd., Wafangdian 116300, China )

Wheel hub is the parts connecting to the wheel and axle, is rotating components under load between the tyre and axle, bearing the function of loading vehicle weight, the transmission power, tire heat dissipation, etc., and as a rotating parts, on the premise of a certain stiffness, wheel hub must meet conditions such as light weight, fatigue, dynamic balance,etc. Through the wheel hub inner bearing axial bi-directional loading and radial one-way loading, wheel hub loading testing machine simulates the actual working condition of wheel hub at work, and measures, records and processes automatically the test data of temperature, acceleration, speed, time ,etc of tested bearings.

truck wheel hub; testing machine ;bearing unit; bi-directional loading; one-way loading