汽车轮毂轴承在车辆中扮演着至关重要的角色,它不仅支撑着汽车的重量,还为轮毂的传动提供精确的导向。轮毂轴承需要同时承受径向和轴向载荷,是一项关键的安全组件。目前,许多国产车仍然采用传统的圆锥滚子轴承或角接触球轴承。这种结构在汽车装配时需要进行调整游隙、预紧和加脂等多项工序,涉及较多的人为控制因素,增加了装配的复杂性,延长了装配线,且成本较高,可靠性不足,不利于应对市场竞争。
近年来,随着前置前驱动轿车的快速发展,轮毂轴承技术发生了显著变化。特别是国外知名汽车生产厂商与轴承制造商联合研发的新型轮毂轴承单元不断涌现,目前已发展到第四代。
在传统的第三代轮毂轴承单元设计中,两个内圈通过锁紧螺母连接在一起。而NSK开发的新结构采用铆压成形技术,通过轴端铆压成形产生的轴向力使带凸缘的内圈塑性变形,与小内圈紧密连接。这一设计去掉了螺母,有助于减小轮毂单元的重量和尺寸,并提高可靠性。这种技术适用于驱动轮和非驱动轮,即使连接螺母松动,轴承自身也能提供预载保证。
铆压成形采用的是径向铆接工艺。铆接过程分为三个阶段:
第一阶段:铆头(上模)下降,与轮毂轴接触,开始变形。
第二阶段:变形进一步扩展,轮毂轴径向扩展,与内圈倒角接触。
第三阶段:铆接过程完成,铆头压力使内圈载荷增大并保持不消失,形成卡紧力。
这种工艺在局部产生变形,只需较小的压力,避免了传统模锻需对整个工件施加大压力的缺点。在这种压力下,球与滚道不易受损,适用于轴承的装配。通过控制压力,可以在大载荷下测试铆压成形的疲劳强度和内圈抗蠕变能力,确保铆接质量。
NSK开发的铆压成形内圈自锁第三代轮毂轴承,与传统带锁紧螺母的轮毂轴承相比,表现出等同或更优的性能。它在保证高可靠性的前提下,减小了重量和尺寸,满足了市场需求,并降低了车辆的燃料消耗。
NSK的铆压成形技术在汽车轮毂轴承中的应用,不仅提高了轴承的可靠性和耐久性,还简化了装配过程,降低了制造成本。通过创新的工艺设计,NSK为现代汽车制造提供了更高效、更可靠的解决方案。