秦憲濤　王培強 （中航黑豹股份有限公司，山東文登　 ）

汽車前輪轂軸承長期在高溫、高速、高負荷條件下工作，使用過久后，往往容易產(chǎn)生磨損、燒蝕、斑點、破裂和疲勞剝落等現(xiàn)象而出現(xiàn)早期失效。

某貨車新車曾一度出現(xiàn)輪轂軸承早期失效的現(xiàn)象，現(xiàn)對該貨車的輪轂外軸承失效原因進行分析，并提出合理的解決方案。

汽車的前輪轂軸承一方面沿著軸向回轉(zhuǎn)起著回轉(zhuǎn)支撐的作用，另一方面還要隨著轉(zhuǎn)向節(jié)左右擺動參與轉(zhuǎn)向運動。前輪轂軸承受力比較復(fù)雜，屬于重要的零部件。該貨車的前輪轂外軸承采用30306/p6x圓錐滾子軸承。前輪轂軸承屬于前輪轂單元的一部分，此外還有輪轂、轉(zhuǎn)向節(jié)、等零部件結(jié)構(gòu)（見圖一）。各零部件之間緊密配合共同完成支撐和轉(zhuǎn)向功能。

一、汽車前輪滾動軸承損壞形式主要有：

1、軸承工作表面接觸接觸壓力過大，承受負荷的表面磨損和疲勞剝落，這種損壞使軸承的軸向和徑向間隙增大，工作中產(chǎn)生噪音，并破壞了與其它配合軸承的正確位置；

2、正常使用條件下的磨損是不大的，但當(dāng)泥沙或硬質(zhì)顆粒侵入軸承內(nèi)及潤滑油變質(zhì)，很容易產(chǎn)生急劇磨損，使?jié)L動表面間隙增大、變形，破壞軸承與相關(guān)零件的正常工作，導(dǎo)致滾動軸承的滾柱破裂、擦傷、隔圈松框；

3、軸承的裝配和調(diào)整不良，尤其將座圈裝于軸上時太緊，工作中相互摩擦磨損，使?jié)L動體松動脫落，擠壞軸承；軸承運轉(zhuǎn)時發(fā)熱受高溫而退火，其表面變色；

4、由于潤滑油添加量不足或潤滑油進水變質(zhì)，軸承表面氧化而銹蝕；

5、滾動表面因長期處在交變壓力作用下，往往使金屬疲勞而產(chǎn)生脫皮。

二、分析前輪滾動軸承早期損壞的常見原因有：

1、裝配調(diào)整不當(dāng)

軸承產(chǎn)品技術(shù)條件中均有“游隙”的規(guī)定，這是軸承正常工作時保證潤滑必要的軸向（或徑向）間隙，很容易引起人們的重視。但間隙過緊、過小或無間隙往往被忽略，這正是造成初期故障的原因：一方面是由于滾子與滾道之間油膜被破壞，形成干摩擦、發(fā)熱、局部高溫，引起塑變導(dǎo)致軸承燒結(jié)。（加工輪軸的工藝上有所欠缺，導(dǎo)致有小部分的車的裝配上超標。扭矩太小固定不住，扭矩太大擠壓內(nèi)圈，影響防塵圈。同時扭矩的大小對軸承滾動體與滾道的游隙配合也有影響。如果上得過緊，等于把內(nèi)套擠得過緊，從而造成人為使軸承運轉(zhuǎn)不順暢。致使軸承過早損壞。另一方面是由于潤滑不良，滾子與滾道之間同樣會出現(xiàn)干摩擦，引起軸承燒結(jié)。

2、軸承本身質(zhì)量問題

輪轂軸承使用壽命受到各種零件材料的選擇、熱處理規(guī)范、冷加工精度、裝配調(diào)整等諸多因素的影響。由于少數(shù)軸承生產(chǎn)廠家企業(yè)管理不善，產(chǎn)品未能達到軸承本身的技術(shù)標準而生產(chǎn)。如材料選擇不當(dāng)、熱處理規(guī)范不嚴格、機械加工超差、滾柱體尺寸不一、內(nèi)外滾道不配套等，都會引起軸承早期損壞。一旦軸承滾子與滾道燒結(jié)，首先個別滾子轉(zhuǎn)動受阻、歪斜，導(dǎo)致所有滾子歪斜將內(nèi)外圈楔死，導(dǎo)致滾動軸承的滾柱破裂、擦傷、隔圈松框并破碎，造成車輪脫落。

三、通過試驗驗證裝配調(diào)整不當(dāng)造成軸承失效的原因

選取一輛能夠正常行駛的樣車（該車已跑1萬公里）。首先將樣車前橋頂起檢查，左右兩前輪轉(zhuǎn)動靈活，測試鎖緊螺母的預(yù)緊力，力矩扳手顯示預(yù)緊力矩幾乎為零。

打開左前輪轉(zhuǎn)向節(jié)螺母鎖緊裝置，將螺母用150Nm的力矩擰緊、鎖定，上路試驗。保持60-90km/h的車速在平坦公路上行駛。行駛過程中車輛明顯向左跑偏。

當(dāng)行駛100km時，左前輪軸承潤滑脂融化外流，轉(zhuǎn)向節(jié)螺栓發(fā)熱燙手。

當(dāng)行駛100-300km期間，左前輪軸承有“吱吱”異響。

當(dāng)行駛320km時，左前輪有“咔咔”異響。繼續(xù)行駛不足10km，左前輪脫出，外軸承燒蝕、散架……

整個過程中，右前輪工作正常。

從這個試驗可以看到，滾子軸承的正常工作需要有合理的間隙保證。在同樣的負荷、車速、潤滑等條件下，左右軸承預(yù)緊力矩不同，左前輪軸承由于加150Nm的預(yù)緊力矩，無法靈活轉(zhuǎn)動，工作時發(fā)卡、發(fā)熱、升溫，最終燒蝕失效，而右前輪正常工作。

所以避免造成汽車前輪軸承早期損壞的方法除了控制軸承的質(zhì)量，主要是控制軸承的預(yù)緊力矩，保證合理的“游隙”。工人在裝配中嚴格按產(chǎn)品技術(shù)要求中規(guī)定“軸承的軸向間隙調(diào)整應(yīng)用130～160NM的力矩將六角螺母旋緊，然后放松約1/6～1/3圈，使輪轂?zāi)莒`活轉(zhuǎn)動、無卡滯現(xiàn)象。再將止動墊圈“鎖死”操作。