汽车轮毂轴承失效模式与分析方法

汽车轮毂轴承开发阶段需要进行多种性能试验,通过轮毂轴承失效的案例,分析轴承早期失效模式,找出其根本原因,验证产品设计合理与否。针对这些失效模式,归纳梳理了轮毂轴承失效分析的系列方法,为深入研究轮毂轴承的失效机理,改善产品质量提供参考。     

一种轮毂齿轮箱行星轮轴承失效分析

针对在开发的某型轮毂传动齿轮箱在疲劳试验时发现行星轮滚动轴承失效现象,结合试验过程,对轴承失效原因进行了分析。结果表明:轴承的失效形式为磨损和断裂;失效原因为润滑不足、轴承选配不当引起的轴承内部干磨并产生大量的热,使得轴承材料性能变化,轴承滚道磨损严重,最终导致内圈断裂。同时针对轴承失效的原因,提出了相关的改进措施。     

轮毂轴承摩擦力矩特性及其试验研究

针对因轮毂轴承摩擦所带来的能耗问题,分析了轮毂轴承摩擦的影响因素,研究了滚道预载荷、密封过盈量、密封润滑脂、密封接触表面粗糙度等因子对摩擦力矩的影响。通过对轮毂轴承寿命校核载荷谱与耐久性试验载荷谱的分析,给出了较为科学的摩擦试验方法;基于此试验方法,开展了滚道预载荷、密封过盈量、密封润滑脂、密封接触表面粗糙度等因子的摩擦试验。研究结果表明:外密封唇口过盈量对摩擦力矩的影响不显著,但在密封处采用更低粘度润滑脂,使得摩擦力矩下降了14%;同时,控制密封接触面粗糙度在Ra 0.4以下时,对降低摩擦力矩也有较好的效果;该结果对于低摩擦轮毂轴承的开发具有一定的指导意义。     

乘用车轮毂轴承性能试验方法综述

性能试验是轮毂轴承产品开发的重要环节,根据轮毂轴承的功能分析了其性能要求及决定性能的因素,总结了耐久性试验、弯曲疲劳试验、密封试验、高速泄漏试验、摩擦力矩试验、冲击强度试验、路肩冲击试验、力矩刚性试验、微动磨损试验及其他功能试验方法在各大主机厂的研究进展,评价了现有轮毂轴承性能试验方法,并对相关研究进行了展望。     

轮毂轴承单元凸缘的旋转疲劳强度试验

为考察第2代、第3代汽车轮毂轴承单元凸缘的疲劳强度,引入基于旋转弯曲和共振条件的疲劳强度试验方法。以A车型的第3代汽车轮毂轴承为例,根据迈因纳线性损伤理论对该轴承进行了仿真分析,并且使用SO33旋转疲劳共振试验机对该车型的第3代汽车轮毂轴承进行了试验,结果表明该试验方法准确可靠。     

轿车轮毂轴承耐久性试验载荷谱的研究

为了制定轿车轮毂轴承耐久性试验的载荷谱,在建立轿车动力学模型的基础上,分析了轿车轮毂轴承受载的情况。根据实际轿车的一般行驶状态,制定出了轿车行驶的循环周期,基于我国路况特点,确定出了在每个循环周期内每种行驶状态所占的比例。针对一个周期内不同行驶状态轮胎所受的力不同,从而制定了轮毂轴承的试验载荷谱,分析结果表明,该方法对轮毂轴承加载方式的研究具有指导意义。     

轿车轮毂轴承寿命的估算

以滚动轴承寿命理论为轿车轮毂轴承寿命计算的依据,通过建立轿车轮毂轴承力学模型,对轮毂轴承每列轴承轴向载荷和径向载荷进行求解,得出了轮毂轴承的额定动载荷和当量动载荷的一般计算方法,从而给出了轿车轮毂轴承耐久性寿命的估算方法。最后,用实例说明了轮毂轴承耐久性寿命估算的过程。     

汽车轮毂轴承模拟试验机加载方式探讨

正汽车轮毂轴承的质量直接关系到汽车安全性、寿命、转向平稳性和舒适度,因此必须对其进行模拟工况耐久性试验。轴承设计者为了试验轮毂轴承单元的综合性能,获得轮毂轴承在实际道路运行中的损坏形式,给主机提供可靠、真实的试验数据,通过对汽车在行驶过程中的受力方式进行分析,研制出新一代汽车轮毂轴承模拟试验机,其加载方式模拟了轮毂轴承     

轿车前轮轮毂轴承失效特性统计分析

本文对６２３套轿车前轮轮毂轴承的早期失效进行了统计分析。研究发现轿车轮毂轴承具有鲜明的失效特性。其主要失效形式为①轿车前轮轮毂所用的双到圆锥滚子轴承和双列球轴承都只有单列轴承部件发生早期失效;②大多数轴承内孔与轴径配合面有周向划痕;③除部分轴承滚道表面发生疲劳剥落外,较多轴承滚道表面发生条状等间距剥落;④多数轴承滚道表面出现等间距压痕;⑤滚动体的主要失效形式为疲劳剥落、大端出现环状划痕及点蚀;（６）部分轴承滚道表面有冲击压痕。这些失效现象与轿车轮毂的结构特征及车轮的动力学性能直接相关。作者建议轿车前轮轮毂应采用两个单列角接触轴承代替单个双列向心推力轴承。     

客车轮毂轴承的技术条件和密封的研究

汽车轮毂轴承的密封和脂润滑是影响其寿命的主要因素。该影响寿命因素主要由耐滚动接触疲劳强度、润滑和密封性能来决定。据一项“汽车修理厂返修”轮毂轴承的调查表明：密封失效被作为轴承失效的主要模式。由于密封性能是影响轮毂轴承寿命的关键因素，因此，必须研究评估各方面密封性能状况的试验技术条件，同时，还应研究模拟使用失效模式的定向应用试验方法。在整体系统性能试验中，还要评估与轮毂轴承试验相关的悬挂零件，如：辅助防护系统的影响。这种轮毂轴承密封试验装置的潜在优势，在下文的两种轮毂轴承密封类型的试验和使用结果中得以表明。     

某轮轨天线座滚轮组的设计及测量

文中针对某高精度相控阵雷达天线座采用的锥面滚轮结构,研究了滚轮和轨道对应的空间关系,总结出了计算公式,并在此基础上确定了天线座方位承载滚轮及轨道设计方案.在安装调整过程中,根据激光跟踪仪极坐标原理进行了点位坐标测量,用靶镜直接测量平面来确定滚轮内平面的法线方向、靶镜配合工装测滚轮锥面来确定圆心的方法确定了滚轮的轴线和位置,有效指导了滚轮的安装调整,满足了其向心度和位置度设计要求.     

基于测试数据的潜油电泵叶轮失效分析方法

通过对潜油电泵叶导轮的失效原因进行研究,应用叶导轮测试实验台系统对失效叶导轮进行测试,得出统计数据,应用可靠性分析方法,对叶导轮失效规律进行研究,得出叶导轮性能曲线,并对控制措施进行了有意义的探讨。     

平面包络内啮合蜗杆传动关键参数对接触区域的影响分析

为了研究关键设计参数对平面包络内啮合蜗杆传动接触性能及承载能力的影响。基于齿轮啮合原理,构建平面包络内啮合蜗杆传动的空间齿面接触线方程,利用数值计算方法求得空间齿面接触线,并将其映射到蜗轮齿面,通过分析中心距、传动比、母平面倾角、蜗轮回转轴倾角、蜗轮转角、蜗杆分度圆系数、主基圆系数等不同参数对蜗杆齿面接触区域的分布情况,找出合理的设计参数范围,此外,根据初步分析结果,选取一组较为合理参数生成了平面包络内啮合蜗杆传动的三维模型。研究表明,传动比、母平面倾角、蜗轮转角对平面包络内啮合蜗杆传动的接触区域有较大影响,母平面倾角在18°~36°、蜗轮回转中心轴倾角在30°~54°、蜗轮转角在90°~138°之间取值时,平面包络内啮合蜗杆传动的具有较好的接触区域。研究结果为平面包络内啮合蜗杆传动的后续研究奠定了理论基础。     

石墨水润滑动压推力轴承的起飞转速及磨损的量化研究

针对极端工况下石墨水润滑动压推力轴承的起飞转速及磨损难以量化的问题,利用核主泵半尺寸轴承对量化方法展开研究。建立了石墨水润滑可倾瓦推力轴承模型,采用摩擦副粗糙度作为衡量指标计算了理论起飞转速,并与起飞转速台架试验结果进行了对比;使用质量磨损率作为衡量磨损量化标准,进行了小试样试验和启停台架试验,二者结合对石墨不锈钢摩擦副进行了研究。研究结果表明：理论计算的起飞转速与起飞台架试验结果的误差为20 %,证明理论计算方法具有一定的可行性;小试样试验与启停台架试验的误差为39.2 %,小试样试验可对台架试验的结果进行预估或评价,二者的试验结果可以进行综合分析以指导理论计算。     

An improved method for determining the wear of polymeric coatings

A modification on the Taber Abrader is described in which a $\text{1}\text{4}$ in steel ball is substituted for the conventional sandpaper wheel. As a result, the endpoint of the test becomes much clearer and the test data are suitable for quantitative interpretation. The modified test is applicable not only to high pressure laminates but also to a wide variety of plastics and coatings. Further modifications are proposed to convert the wear path to a straight line instead of the circle found on the Taber Abrader and to increase the load on the ball. These changes are expected to make the testing time comparable to the present sandpaper wheel method.     

MZ208内圆磨床改造

MZ208原为内圆磨床,现将修整器进行改造,增加砂轮两端面修整回转臂,实现砂轮外圆和两端面的修整在一个修整器上完成,达到圆柱滚子轴承外圈滚道及两挡边一次磨削的目的。     

油膜轴承专用GMM激励器动态性能研究

本文对油膜轴承专用GMM激励器(GMA)的动态性能进行了研究。通过所设计的GMA动态性能试验台,测试GMA输出位移信号与输入电流信号之间的幅值比和相位差随激励信号频率及施加于GMA上的预应力之间的变化关系。在建立了动态性能试验台的动态理论模型基础上,结合动态响应性能测试结果,计算获取GMA场耦合系数d33和阻尼比ζ两个动态特性参数。     

电动汽车驱动电机轴承寿命可靠性试验研究

针对电动汽车国产驱动电机轴承寿命短、可靠性低的问题,通过对电动汽车驱动电机轴承工作特性进行分析,提出了电动汽车驱动电机轴承寿命可靠性的模拟试验参数和一种台架模拟试验机的设计方法。对国内外同型号驱动电机轴承样品的台架进行了模拟试验对比。结果表明:国内外驱动电机轴承寿命可靠性的主要差距来源于润滑、密封和耐高低温性能等方面;该结果可为国产驱动电机轴承寿命的可靠性提升提供技术改进方向的参考。     

以滚动轴承为例基于SolidWorks和ADAMS软件的汽车零部件动力学特性虚拟仿真分析研究

主要通过机械设计软件SolidWorks和虚拟样机技术软件ADAMS及分析软件Matlab对汽车常用零部件中的滚动轴承进行动力学特性的初步仿真研究,探讨一种更为快速的零件动力学性能模拟分析方法。进而通过利用动态虚拟仿真技术达到辅助目前常规汽车台架试验、道路试验等对零部件及总成的动力学性能验证的目的,并为日后搭建汽车领域自动化虚拟仿真试验平台设计进行尝试。     

一种残差注意力迁移学习方法及其在滚动轴承故障诊断中的应用

提出了一种基于残差注意力卷积神经网络(CSRA-CNN)的迁移学习算法,用于提高滚动轴承的故障诊断精度。在卷积神经网络模型中加入残差注意力机制,使模型在训练过程中更加注重故障特征的提取,从而有效提高迁移准确率。为了测评基于残差注意力卷积神经网络的性能,将其与传统卷积神经网络在不同迁移学习策略下的结果进行对比。用动力传动故障诊断综合实验台和高速列车综合实验台对所提算法进行了验证,该方法可以完成变转速以及变转速变载荷下轴承不同健康状态的迁移学习,且迁移效果均优于传统的卷积神经网络。