白春利 （西安昂科光電有限公司）

摘　要：汽車軸承在正確的使用下，可以有很長的壽命，如果過早的出現(xiàn)損傷，很可能是選型錯誤，使用不當(dāng)、潤滑不良、或妥裝不當(dāng)造成。在選用軸承時，要根據(jù)妥裝的部位、潤滑條件、周圍的配合等條件進行選擇。通過研究總結(jié)軸承的故障類型，問題出現(xiàn)時的環(huán)境，以避免故障再次發(fā)生。因此就要求在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上不斷提高輪汽車輪轂軸承的使用壽命。

引言

在汽車的輪毅、變速器、差速器等中均采用了多種軸承，如球軸承、滾針軸承、圓錐滾子軸承、直線軸承、滑動軸承等，每輛車的用量多達(dá)幾十只。加之人們對汽車使用過程中的安全性、操作性以及壽命等指標(biāo)都提出了更高的要求，因此要找到影響汽車輪轂軸承壽命的因素，并有針對性地找到延長汽車輪轂軸承壽命的技術(shù)途徑，通過實車進行耐久性試驗，以確定對汽車車況的改善程度。

1　影響汽車輪轂軸承壽命的因素

1.1安裝和調(diào)整

如果安裝技術(shù)掌握不好會使軸承的受力狀態(tài)受到影響，導(dǎo)致其在運行過程中無法處于正常情況，尤其是軸承游隙的調(diào)整是否得當(dāng)將關(guān)系到汽車軸承的使用壽命，表現(xiàn)在大幅度轉(zhuǎn)彎、側(cè)斜等非平穩(wěn)狀態(tài)下軸承軸向荷載和徑向荷載過大，如果游隙調(diào)整不合格就會使軸承出現(xiàn)嚴(yán)重的早期疲勞而降低軸承使用壽命。

1.2密封與潤滑脂

汽車輪轂軸承內(nèi)的潤滑脂如果潔凈度不夠，在長期的軸承旋轉(zhuǎn)過程中會逐漸析出硬粒狀物質(zhì)，另外如果軸承的密封性不強，外界的灰塵、沙粒等會不斷進入到軸承的滾道內(nèi)部，尤其是在惡劣路況環(huán)境下這種影響尤為明顯。這些異物會顯著增，圈滾道、內(nèi)圈滾道與軸承滾珠之間的摩擦力，在軸承高速旋轉(zhuǎn)過程中就會產(chǎn)生大量的熱，導(dǎo)致軸承的局部燒損，對汽車輪轂軸承的使用壽命造成極大影響。

1.3軸承本身材質(zhì)

軸承本身的材質(zhì)好壞直接影響軸承的使用壽命，由于制造軸承的鋼材內(nèi)可能存在一些非金屬氧化物類的夾雜物，物質(zhì)由于不具備金屬的性質(zhì)，使得其在軋制加工過程中不與金屬一起被延展，由此與金屬基體之間產(chǎn)生空隙等質(zhì)量缺陷。這些缺陷作為應(yīng)力集中之處，并成為軸承整體質(zhì)量的薄弱環(huán)節(jié)，因此在長期的應(yīng)力作用下就會加速軸承的疲勞破壞而縮短使用壽命。

1.4軸承熱處理質(zhì)量

軸承的制造過程中要經(jīng)過熱處理以改善鋼材料內(nèi)部組織的微觀結(jié)構(gòu)，以提高軸承的硬度和耐磨性能，從而提高軸承的抗疲勞能力，然而在經(jīng)過淬火等熱處理后，軸承也可能會出現(xiàn)熱處理變形、過熱、欠熱、淬火裂紋等質(zhì)量缺陷，反而會導(dǎo)致軸承的硬度、耐磨性、抗沖擊性能變差，因此降低軸承的使用壽命。

1.5表面層質(zhì)量

輪轂軸承的磨損主要發(fā)生在表面層，包括內(nèi)圈、外圈滾道的表面以及滾動體外表面，因此這些表面層的質(zhì)量直接關(guān)乎整個軸承的使用壽命，表面層的質(zhì)量包括表面粗糙度、表面波紋度等，以軸承的滾道表面層為例，要想使軸承能夠達(dá)到設(shè)計使用壽命，必須保證表面粗糙度Ra在0.05mm以下。

2　提高汽車輪轂軸承使用壽命的途徑

2.1把握好軸承的潤滑、安裝和密封技術(shù)

首先，在對軸承添加潤滑脂時要充分計算好油脂添加量，避免過多或過少，并保證潤滑脂本身的質(zhì)量過關(guān)以及潤滑脂內(nèi)部無異物。具體應(yīng)該注意以下幾方面：

（1）輪轂軸承清洗干凈。保養(yǎng)時，輪轂軸承需要徹底清洗干凈，并檢查確保軸承無斷裂、無脫落、無裂損、無燒蝕后充分干透無水氣，否則將會破壞軸承上本身潤滑油的潤滑效果，減少軸承的使用壽命。

（2）輪轂軸承潤滑充分。在輪轂空腔內(nèi)涂有一層薄薄的潤滑脂防銹的同時，還必須保證輪轂軸承的充分潤滑。要確保維修人員用手工辦法用力擠壓，并旋轉(zhuǎn)軸承反復(fù)加注，直到滾柱軸承內(nèi)充滿潤滑脂，才算潤滑徹底，以保障輪轂軸承潤滑狀態(tài)良好和正常磨損。

（3）嚴(yán)格執(zhí)行保養(yǎng)規(guī)程。維修人員在保養(yǎng)作業(yè)時，需嚴(yán)格遵守技術(shù)規(guī)范要求，清理、檢查、調(diào)整、潤滑、緊固各個機構(gòu)件，保證維護質(zhì)量，確保車輛制動性能。

（4）實時觀察運行情況。車輛在運營時，協(xié)調(diào)駕駛員注意車輪是否有異響、溫度高、制動性能低等異常情況，收集信息并及時處理，排除故障隱患。

其次，要做好軸承安裝工作，尤其是對軸承游隙的調(diào)整，應(yīng)當(dāng)由軸承制造廠在出廠之前對游隙預(yù)先設(shè)定，以避免后續(xù)安裝過程中對游隙的調(diào)整不當(dāng)。再次，為避免外界環(huán)境中的雜質(zhì)進入到軸承內(nèi)部造成摩擦力過大，應(yīng)當(dāng)采取科學(xué)有效的密封措施，一般情況下是采用安裝密封圈的方式，要求軸承密封圈材料除了要嚴(yán)格密封外，還必須要具備足夠的耐熱性能，軸承密封圈的安裝最好應(yīng)當(dāng)在出廠前預(yù)先安裝好。

2.2軸承材料潔凈冶煉技術(shù)

針對上文提到的制造軸承的鋼材內(nèi)部可能產(chǎn)生質(zhì)量缺陷的問題，可通過潔凈冶煉技術(shù)來提高鋼材的性能。軸承材料也是影響軸承早期失效的主要因素，隨著新的軸承材料不斷的研發(fā)出來，軸承的選材范圍也越來越容寬了，根據(jù)設(shè)計要求和使用的環(huán)境要求選擇適合的材料就顯得很重要。主要包括以下兩個方面的內(nèi)容：

（1）通過采用先進的冶煉技術(shù)，例如鋼包精煉、真空脫氣等，以提高鋼材本身純度，并降低雜質(zhì)和氧的含量，減少應(yīng)力集中現(xiàn)象，以使鋼材本身的抗摩擦、抗疲勞、抗沖擊性能得到提高。

（2）在冶煉過程中向鋼材中添加合金成分，如鉻、鎳等，以強化材料基體的硬度和穩(wěn)定性，經(jīng)試驗表明，添加合金成分后的軸承抗疲勞性能可提高6倍以上。

2.3軸承表面改性技術(shù)

由于軸承的表面層是決定其使用壽命的關(guān)鍵因素之一，因此可通過對軸承表面改性的方式來提高軸承滾動部件與內(nèi)、外滾道的耐磨損和抗疲勞性能，以此延長軸承的使用壽命。具體來說可有以下幾個方面的措施：

（1）可對軸承表面層進行滲碳處理。即將軸承部件置于活性滲碳介質(zhì)中，并在高溫下保持足夠的時間，以使表面達(dá)到高碳的狀態(tài)而不改變內(nèi)在結(jié)構(gòu)，通過滲碳處理后軸承內(nèi)部表現(xiàn)為韌性而表面表現(xiàn)為硬性，因此軸承的抗磨損、抗疲勞以及抗沖擊性能都能得到不同程度的提高。

（2）可采用先進的激光表面改性方法對軸承表面層進行改性，以獲得更高的表面硬度、強度、耐磨性能、耐腐蝕性能、合適的表面粗糙度，并進而獲得較長的使用壽命。

（3）利用離子注入技術(shù)使高能量的離子束注入到軸承材料表面層內(nèi)部，隨著離子束能量的逐漸失去，使之停留在材料內(nèi)部，從而引起軸承表面材料成分的改變，優(yōu)化表面的性能。有研究表明，通過離子注入技術(shù)可以顯著提高軸承各個接觸面的耐磨性。

3　結(jié)語

總而言之，汽車輪轂軸承的壽命是提高整車安全運行并降低運行成本的關(guān)鍵所在，在實際工作中可通過對軸承進行潤滑、密封、合理安裝、提高制作鋼材質(zhì)量以及對軸承表面改性等技術(shù)延長汽車輪轂軸承的壽命。除此之外，隨著科技的發(fā)展，相信還會有更加先進的技術(shù)出現(xiàn)，這需要相關(guān)工作者去不斷發(fā)現(xiàn)。通過相應(yīng)的措施，可有效地提高軸承和總成零部件的使用壽命降、降低用戶使用成本，提高用戶滿意度。