本發(fā)明涉及輪轂軸承單元。

背景技術(shù)：

為了鋼球匹配安裝，汽車輪轂軸承單元的芯軸，外圈，內(nèi)圈除了要保證自身在尺寸上的精度外，同時(shí)需要一個(gè)合適的間隙可供鋼球安裝，這個(gè)間隙就是游隙，而為了滿足游隙的要求，往往需要根據(jù)外圈、內(nèi)圈、芯軸的尺寸經(jīng)過計(jì)算后選擇相應(yīng)補(bǔ)償尺寸的鋼球進(jìn)行配合。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是提供一種輪轂軸承單元基于游隙尺寸的鋼球匹配方法，使鋼球與外圈、內(nèi)圈、芯軸的尺寸實(shí)現(xiàn)匹配，保證輪轂軸承單元裝配及使用要求。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種輪轂軸承單元基于游隙尺寸的鋼球匹配方法，包括如下步驟：

步驟一，對(duì)加工完成的內(nèi)圈、外圈和芯軸進(jìn)行游隙分析計(jì)算，獲得接觸角方向上的游隙值式中，為芯軸溝道圓心在接觸角方向偏差量兩次檢測的平均值，ΔL₂為內(nèi)圈溝道的圓心在接觸角方向位移偏差量；ΔL₃為外圈上下溝道圓心在接觸角方向的偏移距離之和；

步驟二，計(jì)算鋼球半徑偏差量式中D_w為鋼球的標(biāo)準(zhǔn)直徑，ΔG為允許游隙；

步驟三，根據(jù)游隙在接觸角方向上的值及鋼球半徑偏差量ΔR將鋼球與內(nèi)圈、外圈和芯軸進(jìn)行匹配安裝。

作為優(yōu)選，根據(jù)鋼球半徑偏差量ΔR將鋼球劃分為6種規(guī)格，分別對(duì)應(yīng)的鋼球半徑偏差量為10、7、3、0、-3、-7/μm。

作為優(yōu)選，鋼球半徑偏差量與接觸角方向上的游隙值匹配表為

本發(fā)明采用的技術(shù)方案，對(duì)加工完成的內(nèi)圈、外圈和芯軸進(jìn)行游隙分析計(jì)算，獲得游隙在接觸角方向上的值，然后根據(jù)游隙在接觸角方向上的值及鋼球半徑偏差量ΔR將鋼球與內(nèi)圈、外圈和芯軸進(jìn)行匹配安裝，滿足鋼球與外圈、內(nèi)圈、芯軸的匹配要求。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

圖1為芯軸溝道圓心接觸角偏移量示意圖；

圖2為內(nèi)圈溝道圓心接觸角方向偏移量示意圖；

圖3為外圈兩溝道接觸角距離方向偏移量之和示意圖；

圖4為單側(cè)游隙示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖3所示，芯軸匹配尺寸為ΔL1、內(nèi)圈匹配尺寸為ΔL2、外圈匹配尺寸為ΔL3。

本發(fā)明對(duì)游隙的求取和鋼球的匹配這個(gè)過程進(jìn)行理論分析及計(jì)算如下。

HZF-606BS-3B型號(hào)汽車輪轂軸承為雙列角接觸球軸承，對(duì)單側(cè)配合游隙進(jìn)行研究如圖4所示。根據(jù)分析，軸向方向游隙G合理的公式如式1所示

$G=\[\left(\frac{{\mathrm{\ΔL}}_1+{{\mathrm{\ΔL}}_1}^{\′}}{2}\right)+{\mathrm{\ΔL}}_2-{\mathrm{\ΔL}}_3\]\×\frac{sin\left(\mathrm{\α}\right)}{2}---\left(1\right)$

式中：

ΔL₁、ΔL₁'為芯軸溝道圓心在接觸角方向偏差量，

為兩個(gè)LVDT傳感器對(duì)內(nèi)圈兩個(gè)檢查量的平均值；

α為雙列角接觸球軸承的接觸角；

ΔL₂為內(nèi)圈溝道的圓心在接觸角方向位移偏差量；ΔL₃為外圈上下溝道圓心在接觸角方向的偏移距離之和。

角接觸球軸承的接觸角一般為15到40度之間，當(dāng)承受軸向載荷比較大時(shí)候，根據(jù)軸承載荷需求及裝配性能要求，α取35度。

取一組實(shí)際操作數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證：測量數(shù)據(jù)符合芯軸滾道公差的要求；ΔL₂＝-0.03109cm，測量數(shù)據(jù)符合內(nèi)圈滾道公差的要求，ΔL₃＝-0.16032cm符合外圈溝道公差要求。將ΔL₂，ΔL₃帶入式(1)，得G＝0.03481cm符合選配設(shè)備計(jì)算結(jié)果。式(1)符合實(shí)際要求及設(shè)備內(nèi)部程序。

輪轂軸承同時(shí)有軸向游隙和徑向游隙，但是如果將軸向和徑向游隙反應(yīng)到鋼球接觸方向，有助于鋼球的選取。因此可以對(duì)游隙向接觸角方向分解如式(2)所示。

$G_2=\[\left(\frac{{\mathrm{\ΔL}}_1+{{\mathrm{\ΔL}}_1}^{\′}}{2}\right)+{\mathrm{\ΔL}}_2-{\mathrm{\ΔL}}_3\]\×\frac{1}{2}---\left(2\right)$

在對(duì)加工完成的內(nèi)圈、外圈和芯軸經(jīng)選配設(shè)備進(jìn)行游隙分析計(jì)算，獲得了游隙在接觸角方向上的值后，PC經(jīng)過以太網(wǎng)將游隙在接觸角方向上的值傳送到鋼球組件堆料裝置上，鋼球組件堆料裝置通過計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)的鋼球與這個(gè)游隙的偏差量。

鋼球的半徑偏差量ΔR如式3所示：

$\mathrm{\Δ}R=\frac{G_2-D_w-\mathrm{\Δ}G}{2}---\left(3\right)$

式中D_w為鋼球的標(biāo)準(zhǔn)直徑；ΔG為允許游隙。

輪轂軸承游隙允許值的選取根據(jù)國家軸承游隙標(biāo)準(zhǔn)。在這里根據(jù)HZF-606BS-3B軸承的內(nèi)徑，軸向游隙允許值為

當(dāng)工作臺(tái)上同時(shí)檢測到有內(nèi)圈，外圈和芯軸的存在時(shí)，鋼球的半徑偏差量通過裝置上的顯示燈進(jìn)行顯示。顯示燈有6盞，分別對(duì)應(yīng)了偏移量有10、7、3、0、-3、-7/μm六種規(guī)格，操作者根據(jù)同時(shí)亮起的兩盞顯示燈選取兩列鋼球尺寸進(jìn)行安裝。常量指示燈為內(nèi)列匹配鋼球，閃爍的是匹配外列的鋼球。

設(shè)備系統(tǒng)上對(duì)接觸角方向上的游隙G劃分為11個(gè)等級(jí)，兩列鋼球有11種的搭配可以選擇，但是事實(shí)上6種不同偏移量的鋼球根據(jù)平均值可以分為14種不同搭配。

為了充分利用6種的鋼球間的搭配，在對(duì)輪轂內(nèi)圈、外圈、芯軸溝道圓心偏移量的求取鋼球的匹配分析的基礎(chǔ)上對(duì)根據(jù)游隙G允許值，G與鋼球半徑偏差量ΔR的關(guān)系做出表1。通過表1可以查詢不同芯軸，外圈及內(nèi)圈的配合游隙對(duì)應(yīng)的兩個(gè)鋼球的偏差量。在實(shí)際的生產(chǎn)中可以方便操作者根據(jù)表1進(jìn)行生產(chǎn)檢驗(yàn)。

表1