洪暾晖，许志
（合肥车桥有限责任公司，合肥230011）
1引言
轮毂轴承相当于人体膝关节，如果轮毂轴承出现故障，将导致车辆行驶时车轮摆动，路线不稳定，高速时有车祸危险。轮毂轴承承受着整车重力、轴向力、颠簸道路产生的冲击力等，使用环境恶劣，常出现磨损、烧结、碎裂、跑外圆等故障，其中跑外圆居多。由于目前国内卡车超载现象特别普遍，这就使得轮毂轴承的工作环境更为恶劣，故障率更高。考虑成本问题卡车轮毂大多为铸造件，轴承大多采用传统的两套单独的圆锥滚子轴承或角接触球轴承，这种结构需要轮毂轴承孔加工精度、配合公差选择、装配时游隙调整、预紧等诸多工序保证质量。跑外圆轮毂故障维修必须更换轮毂及轴承，这给车企和车桥生产商增加了很大维修成本和售后服务压力。所以减少轮毂轴承跑外圆故障，对于保证产品质量、降低售后服务成本至关重要。
2轴承跑外圆产生的机理
由轮毂
轴承运动分
析可知，汽车
在行驶时，轮
毂和制动鼓或者制动盘与轮辋之间通过轮胎螺栓连接随着轮胎一起滚动，轴承内和后桥或者转向节相对保持静止与底盘或者车桥固定，两个整体之间相对运动，摩擦性质为滚动摩擦，固定在轮毂内的轴承外圆在滚珠或者滚子滚动产生摩擦力的带动下产生一个圆周力矩，则外圈与轮毂有相对运动的趋势，在理想情况下，轴承外圈与轮毂轴承孔过渡配合或小过盈配合就能使轴承外圈和轮毂保持固定。当摩擦力达到极限值，外圈与轮毂就发生相对滑动，滑动时将使硬度低的零件产生磨损，随着时间推移，磨损越来越严重，轴承外圈与轮毂轴承孔产生间隙，且间隙越来越大，使轴承外圆不能固定，最终导致汽车行驶时车轮摆动，制动不稳定等。
要使“跑外圆”现象不发生，就必须使轴承外圈与轴承孔之间的摩擦力大于轴承内外圈之间的滚动摩擦力，在轴承制造精度满足要求
、
润滑和轴承游隙理想的情
况下，内外圈间摩擦系数低
至0.002左右，相比轴承内
外圈与轴孔过渡或过盈配
合的摩擦系数，可以不计。
但是实际生产中受轮毂加
工精度、装配工艺和使用环
行圆汽车大全境等各方面的影响，滚动摩
擦系数往往远大于0.002。
3解决方案
对于卡车，P6级精度
轴承基本能满足要求，精度
要求过高，将大幅度增加成
本，所以不推荐用过高精度轴承。润滑条件也已经有相当
高的技术保证，所以我们从轮毂轴承孔加工精度、装配工
艺和轴承外圈与轴承孔配合公差三个方面着手来解决
“跑外圆”故障，根据实际经验，效果很明显。
轮毂轴承孔加工精度选择：低加工精度和表面粗糙
会使轴承孔失圆，导致轴承外圆与轴承孔紧密配合假象，
受到冲击力后，配合松动，故障发生。加工精度和表面粗
糙度要求过高只能用浮动镗刀块精镗和磨削才能达到，
成本太高，实际生产不经济，故轴承孔精度宜选IT6～IT8，
粗糙度为Ra1.6~3.2，且两个轴承孔之间同轴度要达到相
应标准要求。
装配质量保证：圆锥滚子轴承外圈压装时，一定要用
压模，且压模斜面与外圈平行，以保证压装过程中外圈不
变形，滚子接触面不受伤，否则轴承滚子间的摩擦系数急
剧变大，可能导致外圆瞬间移动，最终形成“跑外圆”。轮
毂带制动鼓或轮毂带制动盘进行整桥装配时要控制好轴
承游隙，工作游隙过大，造成轮毂轮胎窜动；工作游隙过
小，摩擦力矩增大，增加“跑外圆”发生率，严重时会使轴
承烧死，故正确调好轴承游隙至关重要。
配合公差选择：这是目前最经济有效的解决方案。圆
锥滚子轴承加工精度一般为P6级，标准件为佳，不宜更摘要：卡车轮毂轴承的使用及装配情况，对整桥的性能影响很大，而轮毂轴承故障是众多车桥厂家及整车厂感到困惑
的事情，轮毂轴承跑外圆在轮毂轴承故障中比率最高，文中对卡车轮毂轴承跑外圆的原因进行分析，并提出了解决方案；为轴承选用、装配要求，轮毂设计公差选择提供了一定参考。
关键词：轴承；轮毂；配合公差；过盈量
中图分类号：T H133.33文献标识码：A文章编号：1002－2333（2011）10－0127－02
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机械工程师2011年第10期
图1故障轮毂轴承孔有明显的摩擦痕迹
12345
图2轮毂总成
1.轮毂外轴承
2.轮毂
3.轮
胎螺栓组件 4.制动鼓 5.轮
毂内轴承
解决方案
SOLUTION
工艺/工装/模具/诊断/检测/维修/改造
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改，故通过改变轮毂轴承孔公差达到增加过盈量的目的。为选择最佳配合公差，作者选用承载4T-6T 后桥轮毂轴承，做了以下几组压装和拆解试验（如表1）。
因为国内卡车轮毂常用材料为QT450-10、QT500-10，与轴承硬度相比较软，所以通过观察轴承孔面金属受压情况进行分析。配合公差取T6压装后，拆卸困难，且孔面有明显挤压痕迹，故不宜采用；配合公差取P6，市场反映故障率偏高；介于R6和S6之间比较理想。得出结果：方案一，轴承孔粗糙度要求Ra 1.6时，可选用公差R6；方案二，轴承孔表面粗糙度要求Ra 3.2时，可选用公差S6；
方案三，也可选用两者之间，准100－0.054
-0.076、准110-0.059-0.081、
准120-0.059
-0.081
、准130-0.070-0.095。通过市场验证后，
以上方案使“跑外圆”故障率降低50%，具有可行性，且成本低。具体选用情况，各相关企业可根据自身产品实际情况进行压装实验和市场验证，得出最佳配合公差。4
结语
通过对轮毂轴承“跑外圆”故障质量攻关，对其进行多方面的原因分析，最终出了可行性高、成本低的有效解决方案，并且经过市场实际验证，效果明显，且可将经验用于其它同类产品，减少汽车企业对轴承“跑外圆”故障的困扰。
［参考文献］
［1］刘惟信．汽车设计［M ］.北京：清华大学出版社，2000.［2］徐志森．汽车理论［M ］.北京：机械工业出版社，2005.［3］陈家瑞．汽车构造［M ］.北京：人民交通出版社，2005.［4］成大先．机械设计手册［M ］.北京：化学工业出版社，2004.［5］毛平淮．互换性与测量技术基础［M ］.北京：机械工业出版社，2006.
（编辑立
明）
作者简介：洪暾晖（1984-），男，主要从事汽车前后桥的设计研究工作等。收稿日期：2011-06-07
表1压装试验分组
/mm
轮毂轴承孔内径
轴承
外圈外径
准1000
-0.018准1100
-0.018准1200
-0.018准1300
-0.020
准100P6-0.030-0.052准110P6-0.030-0.052准120P6-0.030-0.052准130P6-0.036-0.061准100R6-0.044-0.066准110R6-0.047-0.069准120R6-0.047-0.069准130R6-0.056-0.081准100S 6-0.064
-0.086准110S 6-0.072-0.094准120S 6-0.072-0.094准130S 6-0.085-0.110方案一
方案二
方案三
准100T6
-0.084-0.106准110T6-0.097-0.119准120T6-0.097-0.119准130T6-0.115-0.140
方案四激光跟踪仪测量水轮机叶片的方法
苏艳，谢丽娜，田世颖
（哈尔滨电机厂有限责任公司，哈尔滨150040
）1原测量方法
在激光跟踪仪测量叶片之前，曾采用双经纬仪测量
系统对叶片进行测量。测量系统基本原理简要概括为：用两台经纬仪使用前方交会的办法，间接地测量出目标点三维坐标值，这样就可以建立被测点空间坐标系，采集完数据再进行数据处理。
但随着叶片加工精度的不断提高，迫切需要一种新的更加精密的测量方法来替代以前的测量方法。2
激光跟踪仪测量原理
激光跟踪仪是一种直接利用激光进行测量的仪器，激光从测头系统发出到达靶球后经过全反射，再返回到测头系统，激光跟踪仪通过测量俯仰角（EL ）和水平方位角（AZ
）以及一个半径距离来决定反射镜中心点的球坐标，坐标数据通过线缆直接被传送到电脑主机，Spatial Analyzer 把这些数据传送到一个用户根据数据定义的坐标结构中。激光跟踪仪主要由：激光头、控制箱、跟踪器/控制器电缆，网络电缆，靶球、气象站等组成。本文仅以我们使用美国API 公司生产的T3系列激光跟踪仪进行介绍，其原理图图1。
API 激光跟踪仪使用氦氖激光进行跟踪和干涉距离
摘要：
现在国家正在提倡水力发电，如何生产出高质量高性能的水轮发电机，成为电机企业最关心的问题。水轮发电机转轮和叶片的测量影响着整个电机的性能。文中仅以麻石叶片的测量为例，
简单介绍如何利用激光跟踪仪测量水轮机叶片，进而将这种测量方法推广到大型空间曲面的测量。
关键词：
叶片；激光跟踪仪；曲面测量方法；测量数据处理中图分类号：T K263文献标识码：A 文章编号：1002－2333（2011）10－0128－02
图1
解决方案
SOLUTION
工艺/工装/模具/诊断/检测/维修/改造
机械工程师2011年第10期
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