汽车悬挂支承轴承试验机.pdf

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SN1000-3762轴承2010年6期
29-31
CN41-1148/TH Bearing 2010, No 6
汽车悬挂支承轴承试验机
程旭彦,王玉国,中志新,郭静瑜,包建で2,宋吉样
(1.洛阳轴研科技股份有展公司,河南洛阳471039;2.常熟长城轴承有限公司,江苏常熱215500)
摘要:为正确了解影响汽车悬挂支承轴承的失效形式,测量轴承在各种工况下的启动力矩和摩擦力矩,并对轴
承寿命进行评定。研究了汽车悬挂支承轴承试验机,阐述了其主要结构、加载系统工作原理及测控系统的主要
功能。
关键词:汽车悬挂轴承;试验机;加载系统;测控系统
中图分类号:TH133.33
文献标志码:B
文章编号:1000-3762(2010)06-0029~-03
我国的汽车工业起步较晚,国产悬架技术比体。汽车悬挂的主要作用是传递作用在车轮和车
较落后,其配套塑料轴承的生产技术也比较落后,身之间的一切力和力矩,比如支承力、制动力和驱
但是轴承的性能直接关系到悬架的性能。随着近动力等,并且缓和由不平路面传递给车身的冲击
年来国产汽车整体的蓬勃发展,汽车悬架的发展载荷,衰减由此引起的振动,保证乘员的舒适性,
也势在必行,塑料轴承的生产制造技术也在摸索减小货物和车辆本身的动载荷。该轴承在悬挂中
与发展中。为正确评估和控制塑料轴承的质量,的作用是减少因前轮转动而产生的摩擦力,并且
对塑料轴承的试验设备进行了研制。
承受汽车前轴的载荷。轴承材料为聚四氟乙烯
1汽车悬挂支承轴承结构及特点
相比较金属轴承,基本不需要润滑,寿命较长。
外壳
汽车悬挂轴承为塑料制品,其构造如图1所
示,由上、下外売和内芯组成。使用时装在汽车悬
架滑柱总成中,上、下外壳和内芯组成一个旋转
内芯
收稿日期:2010-04-23
图1汽车悬桂轴承示意图
C的宽度尺寸必须小于分体测量出的外中空CC,
位
位
其尺寸差就是轴承的轴向游隙。所以,若轴承轴
置
向游隙要求为G.。,则B1B1,C1C1,D1D1为:
B, B, =BB+G
Cl C1=CC-G
D, D =DD+G
图4分体测量2
(5)
则外中空CC为:
修磨外隔圈时,其尺寸公差可按游隙G。的公
CC=(CB+CD+CC)-(BB+BC+CD+
差压缩控制。
DD
(4)3结東语
2.2.3外隔圈宽度B,B,C1C1,D1D,的确定
外隔圈的作用是调整轴向游隙的大小,其厚
通过实践证明,此游隙调整方法简便、准确可
度尺寸决定着轴承的轴向游隙。为保证轴承有轴,解决了新产品开发过程中的技术难题,并填补
向游隙,配制的外隔圈B1B1和D1D1的宽度尺す了标准空白,可应用于生产实际。
必须大于分体测量出的外空B8和DD,外隔圈C1
编辑:张旭
《轴承》2010.N.6
2试验机主要技术参数
块和轴即可。此试验机主体结构符合汽车悬挂轴
承的工况要求,可靠性高,操作简单、方便。
(1)试验机主轴转速范围:30~120r/min
(2)摆动范围:±45°;
4液压加载系统
(3)工作载荷:轴向为35kN,其误差不超过2%,
加载系统采用比例液压技术加载,液压原理
径向为10kN,其误差不超过2%;如图3所示(图中仅显示一个加载油缸,另一加载
(4)试验轴承内径:20~60mm;
油缸原理相同)。液压加载系统由油泵、过滤器、
(5)测控方式:微机自动控制、自动监测、自动溢流阀、比例减压网、冷却器和换向阀等元件组
报警停机和自动记录;
成。工作时,根据被试轴承的载荷要求编制相对
(6)测量参数:扭矩、温度、转速、主机电流及应的载荷谱,来控制载荷的大小和加载时间,计算
轴向载荷、径向载荷;
机、比例阀、力传感器组成一个闭环控制系统对试
(7)其他性能:可进行加热和泥水试验。
验轴承进行加载。
3试验机主体结构
针对悬挂轴承的结构及使用特点设计了相应
的加载、旋转、加热、泥水等系统。试验机的主体
XHHIH1
结构如图2所示,按照轴承的实际工况将轴承安
装于立式试验轴上。利用轴向和径向油缸给轴承
施加载荷,在油缸活塞杆和轴承之间安装力传感
器来检测所施加载荷的大小。由于轴承在实际工
冷圳水
作中转动范围约为士45°,且频率为0.5~2Hz,电
动机直连减速机后作为驱动装置,采用四杆机构
将电动机的旋转转化为试验轴±45°的摆动(连杆
机构各杆长度经过计算,按照试验要求输出摆动
角度)。传动轴上安装有扭矩传感器,在试验过程
1一油泵;2一过滤器;3一溢流;4一比例;5一电磁換向図;6一
中实时监控轴承的摩擦力矩。
加载油缸;7一压力表;8一冷却器
图3液压原理图
测控系统
测控系统(图4)是整台试验机的重要部分,
由计算机系统、电控系统、加载控制系统、变频驱
动系统、传感器测量系统组成。可利用RS-485
通信模块通过测控软件監测主机转速、电流、电压
等参数。利用温度、扭矩和压力传感器监测轴承
温度、扭矩以及载荷等信号。整个测控系统可以
载荷
力传感器扭矩传感器温度传感器
比例阀
滤波装置
变频器
1一变频电动机;2一减速机;3一连杆机构;4一扭矩传感器;5一传
放大器
动轴系;6一油缸支架;7一径向加载油缸;8一径向传感器;9一轴向
A数校转换
D/A数模转换
通信模块
加载头;10一-轴向加载油缸;11轴向力传器;12一加载块;13
试验轴承;14一轴;15一连接盘;16一工作台,17一床身
图2试验机主体结构图
工业控制计算机
试验不同型号、尺寸的轴承时,只崙更换加载
图4测控系统原理图