轻型汽车轴承的发展趋势
  频道：轴承  发布时间：2008-05-29
    随着我国国民经济的不断发展，跨地域经济联系增多，物流速度加快，原有的中型载重汽车越发凸显其劣势，快速、灵活、少量的要求使得越来越多的轻型汽车在现代化物流中发挥着举足轻重的作用。尤其是在城市，以多功能、多用途、高档次为需求主体的轻型载货汽车正成为市场追逐的热点。研究轻型汽车轴承的发展趋势，能使汽车轴承行业紧跟汽车行业的发展，满足汽车行业不断变化的要求。
    与传统的中型载重汽车用轴承相比，轻型汽车轴承为满足其轻载、快速、灵活、舒适性等要求，也逐步向单元化、部件化、专用化和个性化发展。本文将以五十铃轻型汽车用轴承为例来综合阐述轻型汽车轴承的发展趋势。
    五十铃轻型汽车作为我国九十年代初引进的第一代轻型汽车，属日本八十年代水平，其所用轴承规范对其后我国自行开发的轻型汽车有着较大的影响，目前国内几大汽车厂家生产的轻型汽车所用轴承许多仍然沿用五十铃轻型汽车的轴承结构。
1 .发电机用轴承

    该部位工况较为特殊，环境温度变化较大 （-40℃~150℃），转速高（3000~5000r/min），从表1可以看出CA141采用无密封结构的标准深沟球轴承，EQ140采用间隙密封结构，而NRP采用接触式密封。从趋势上看，为消除环境温度升高带来的油脂变稀、游隙变小不利影响，轻型汽车应更多地采用接触式密封结构，以防止油脂的渗漏；采用高温润滑脂和氟橡胶密封圈以适应高温变化；采用3组或9组游隙，以避免高温下游隙变小而可能出现的卡死现象。同时轻型汽车追求舒适性的要求，对该部位轴承的振动值、噪音值的要求也在逐步提高。
2 .水泵轴连轴承单元

    该部位属轻载、高速工况，NRP采用了四套D级205产品，前后各2套。从目前的发展趋势来看，该部位已大量使用水泵轴连轴承单元，其优点明显：单元化，结构紧凑，占用空间小、安装方便。常用的结构形式有：WB 、WB…..C 、WR（JB/T8563），保持架采用工程塑料，内部填充高温润滑脂。
3 .转向机轴承

    循环球转向机以低速、摆动为主要运动方式。从结构上看：NPR 采用560000型无座圈结构，EQ140、CA141采用KOW- 560000型无座圈结构。该部位轴承一般采用 25°～30 °大接触角轴承，保持架从原来的C型保持架逐步发展为球面保持架及工程塑料保持架，其目的是为了降低摩擦力矩，追求最大额定静负荷。
4 .转向节轴承

    该部位轴承以承受静负荷为主，其运动为摆动方式。从结构上看NRP采用推力圆柱滚子轴承，双密封内装润滑脂结构，而EQ140、CA141采用的是推力圆锥滚子轴承，无密封结构。双密封内装润滑脂结构为该部位轴承的发展趋势，用以提高汽车转向的轻巧性、灵活性和可靠性，同时与一般轴承设计不同的是此类轴承在设计过程中应以额定静负荷（Cor）为优化目标，而不是额定动负荷(Cr)。
5 .前轮毂轴承

    前轮毂在载重汽车中一般承受联合负荷、要求中速可连续工作，国内目前较常采用的是7200、7300、7500、7600系列圆锥滚子轴承。从表5中看，NRP比EQ140、CA141所用轴承小一个系列，其主要考虑是轻型汽车载重轻而速度相对要求较高的特点。但采用两套轴承面对面的安装，且轴端用螺帽预紧的方式，预紧力的大小对该部位轴承的使用寿命有较大影响，安装和维修时的复杂程度和技术要求都较高。因此随着轴承加工技术的不断发展，前轮毂轴承采用轮毂轴承单元已成为轻型汽车的发展趋势。通过一体化的结构和内在预紧力有效降低了安装时的复杂程度，使维修更加简单快捷。
6 .后轮毂轴承

    在载重汽车中，后轮承受的负荷最大，EQ140采用7815E、CA141采用7815B，正是考虑到7815E、7815B的径向承载能力强的优点。而在日本、美国等国家同部位往往采用英制圆锥系列（接触角为15°～18°）。五十铃轻型汽车作为从日本引进的车型其后轮毂轴承也采用英制圆锥轴承。其安装一般也采用面对面安装。
7 .离合器轴承

    该部位工况为：高速、高温、承受冲击负荷且要求低噪音，从结构上看CA141采用推力球轴承，EQ140采用360111角接触球轴承，NRP则采用的是可调心的离合器轴承单元，由此可见随着汽车可靠性和舒适性的要求越来越高，对离合器轴承的可靠性和低噪音要求也越来越高，这就要求离合器轴承要有良好的自调心性能，能消除冲击负荷所带来的不舒适感，无密封的推力球轴承因其无法克服的缺陷将逐步被淘汰，而可调心的冲压外圈离合器轴承单元因为其结构紧凑以及良好的耐冲击性和减振性将在轻型汽车中被广泛采用。
8 .差速器轴承

    具有良好高速性且能承受较大轴向力是差速器轴承的特殊要求，从表8可以看出目前在我国习惯采用的结构是：主锥齿轴承采用27300系列，导向柱轴承采用2000系列，输出轴轴承采用7200、7500系列。主锥齿轴承作为轴向负荷的主要承受单元，在考虑径向负荷的同时，必须增大其轴向承载能力，采用27300和“B”型能够有效地满足使用要求，同时考虑到主锥齿的高速性及锥齿轮啮合的精确性要求，应采用淬透性好的材料，改善润滑条件以避免二次烧伤并严格控制轴承端跳。导向柱轴承采用满滚子结构能在增大径向承载能力的条件下，保持滚子轴承的高速性，但必须注意控制好圆周总间隙和轴向间隙，同时要求与轴配合采取松配合，避免高速高温条件下轴的伸长而产生的轴向力对导向柱轴承损害。输出轴轴承的预紧力必须严格控制，通常采用控制启动力矩的方法来控制预紧力。
9 .十字轴万向节

    从结构上看：NPR采用内卡式，EQ140 CA141采用压板式。作为汽车中传递扭距和转速的关键部件，十字轴万向节总成应采用双唇密封方式，平环及U形结构，采用密封性好的橡胶材料，淘汰毛毡及塑料材料，以提高密封效果，同时严格控制总间隙，保证油嘴注脂油路的畅通，十字轴采用渗碳钢必须探伤等方法确保十字轴及轴承的高可靠性。
10 .变速箱支承轴承

    变速箱一轴由于直接与发动机相联，转速高，且要求定位精度高，一般采用带止动槽的深沟球轴承。一轴前轴承的承载负荷较小，通常采用“2“系列小型深沟球轴承，一轴后轴承的承载负荷较大，通常采用大尺寸系列的深沟球轴承，同时变速箱内部为悬臂结构还应采用较大游隙的清洁轴承，以消除悬臂挠度变形带来的不利影响。
    中间轴前、后轴承主要以承受联合负荷并带有一定的冲击负荷，在轻型汽车上由于载重较轻，仍以采用采用较大游隙的为主，并采取适当的增容措施提高轴承的刚性和承载能力；对于中、重型载重汽车往往采用NUP…..UV结构甚至是双列圆锥结构，以适应该部位较大径、轴向联合负荷的要求。
    二轴前轴承位于悬臂粱中。通常采用直径较大的滚针组件，从发展趋势上看，滚针应带凸度，保持架应强化处理，取消支柱铆钉结构。
    二轴后轴承由于前轴承采用滚针组件，无轴向定位，该部位轴承也以采用大游隙轴承为妥。
    综合来看，笔者认为轻型汽车变速箱支承轴承以大游隙密封轴承为发展趋势，轴承润滑应以油脂润滑为主，溅油润滑为附，从而避免齿轮油中的异物进入轴承而导致轴承的不正常损坏。
11 .变速箱滚针轴承

    从表11来看变速箱滚针轴承的结构较多：工型、K型、M型、支柱铆钉、工程塑料等等，但就发展趋势而言：带凸度滚针、保持架表面强化处理、不均布滚针组件，是提高变速箱滚针轴承综合性能的发展方向，同时倒挡处采用冲压外圈滚针轴承也应是较好的选择。
结束语
    通过以上综合对比分析，笔者认为轻型汽车作为中型载重汽车和轿车的中间体，不仅具有载重汽车的功能，同时兼备轿车灵活、舒适的要求，其所用轴承规范也应能同时满足两者不同的技术张紧轮轴承单元化，专用化的轴承结构和参数设计等等必然会成为轻型汽车轴承的新趋势。

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