汽車輪轂軸承疲勞失效分析及預(yù)防研究.pdf

1、汽車輪轂軸承是汽車底盤及傳動機(jī)構(gòu)中非常重要的零部件之一，作用主要是承受汽車的重量及為輪轂的傳動提供精確的向?qū)?。輪轂軸承既承受徑向載荷又承受軸向載荷，當(dāng)汽車在斜面上轉(zhuǎn)彎時還受到軸向力產(chǎn)生的彎矩作用，是一個非常重要的安全件，同時也是易損壞的零部件。
　　 軸承的失效模式按照ISO 15243:2004(E)中的定義主要有疲勞、磨損、腐蝕、電腐蝕、塑性變形和破裂。在正常使用條件下，軸承主要的失效模式是疲勞。隨著國內(nèi)汽車產(chǎn)量不斷攀升,2

2、009年已經(jīng)突破1000 萬臺，輪轂軸承的產(chǎn)能也急劇增長，隨之而來的汽車使用與保養(yǎng)尤其是屬于安全件的輪轂軸承的使用及保養(yǎng)注意事項(xiàng)也需要有專門的人員參與研究。
　　 通過對國外第一和第二代輪轂軸承（FAG）失效模式的統(tǒng)計和分析發(fā)現(xiàn),在保修期內(nèi)，最常見的失效模式是疲勞損傷，包括局部淺層疲勞和表層疲勞兩種失效形式，具體表現(xiàn)為內(nèi)外圈滾道和滾動體表面有疲勞裂紋或材質(zhì)剝落。結(jié)合輪轂軸承工作特點(diǎn)及對失效軸承的組織、硬度、材料和潤滑狀況分析，提

3、出造成軸承疲勞失效的原因大多與軸承設(shè)計、軸承體材質(zhì)、工藝關(guān)系甚小，而潤滑不良致使?jié)櫥湍ば纬刹焕硐牖蛴蜗哆^大致使接觸面滑動時，除在接觸表面存在赫茲應(yīng)力，還會在接觸表面下方產(chǎn)生交變剪切應(yīng)力，這種剪切應(yīng)力會導(dǎo)致表面的材質(zhì)疲勞而產(chǎn)生疲勞裂紋，然后擴(kuò)展到表面形成材質(zhì)剝落。
　　 本文通過對汽車輪轂軸承零組件設(shè)計及潤滑系統(tǒng)的客觀分析以及對輪轂軸承疲勞失效成因的詳細(xì)闡述，目的希望汽車使用者能更好的去預(yù)防疲勞失效，避免造成更多的，不必要的損失