万向节十字轴滚针轴承结构优化.pdf

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1、第37卷　第2期哈　　尔　　滨　　轴　　承Vol.37No.22016年6月JOURNALOFHARBINBEARINGJun.2016万向节十字轴滚针轴承结构优化王多亮（哈尔滨轴承集团公司制造技术部，黑龙江哈尔滨150036）摘要：针对某型车用万向节十字轴轴承出现温升异常的现象，对其产生的原因进行了分析，并对轴承进行了优化设计，使轴承温升满足了设计要求。关键词：万向节；滚针轴承；优化设计；温升+中图分类号：TH133.332文献标识码：B文章编号：1672-4852(2016)02-0003-03Structureoptimizationofuniversaljointcr

2、ossshaftneedlebearingWangDuoliang(ManufacturingTechnologyDepartnent,HarbinBearingGroupCorporation,Harbin150036,China)Abstract:Forphenomenonofabnormaltemperatureriseofacertaintypeofautomobileuniversaljointcrossshaftbearing,thereasonswereanalyzed,andthedesignofbearingwasoptimizedtothebearingt

3、emperaturerisetomeetthedesignrequirement.Keywords:universaljoint;needlebearing;optimizatingdesign;temperaturerise1前言上轴承座上轴承套万向节轴承指的是利用球型或其他滚动装置实现一些轴线相交或相对位置经常变化的转轴之左右轴承套间的动力传递，是汽车上的一个很重要部件。万向节与传动轴组合，称为万向节传动装置。万向下轴承套节的结构和作用有点像人体的关节部位，它允许下轴承座被连接的零件在一定角度范围内摆动，来满足动图1万向节十字轴轴承结构力传递、适应转向和车辆运行时所产生的

4、上下跳动所造成的角度变化。3失效轴承故障分析2失效轴承故障现象3.1失效轴承结构失效轴承为一个十字轴带4个轴承，轴承为失效万向节十字轴轴承应用在时速200km的自密封满装滚针结构，见图2。某型车辆上，结构见图1。十字轴上、下、左、十字轴四个轴端分别开轴向油孔，四个油孔右轴承套端面均贴有温度感应贴片，该组件在使与十字轴中央的注油孔相通（见图3），通过该用中经常发生一个十字轴四个轴套中某一个轴套油孔分别给4套轴承同时注脂。温度异常升高导致温度感应贴片变色的现象，导每个轴端配一个轴套。轴套一端开口，一端致车辆不能正常行驶，甚至出现危及乘车人员生为盲端（见图4）。轴套的内部滚动通过滚

5、针与命财产安全的问题。轴配合，传递载荷。收稿日期：2016-04-19.轴套与十字万向轴轴肩部位的配合部位采用作者简介：王多亮（1980-），男，工程师.哈　　尔　　滨　　轴　　承第37卷・4・圈与内部的密封环共同形成迷宫式密封，防止轴承工作时油脂溢出以及水、灰尘、异物进入，结构见图5。密封圈密封环间隔圈滚针图2十字轴外形结构图5密封结构3.2失效轴承故障分析个别轴承在车辆行驶中出现温度贴片或红外线检测十字轴万向节轴承某个轴端的温度超过80℃,造成车辆减速行驶或停车。后对超过规定温度的十字轴进行分解检查。分解后发现温度超标的轴端轴套内润滑脂较少或中间注油孔者没有润滑脂，甚至个

6、别出现分流片磨损及轴径a十字轴中间油孔磨损现象。原因分析。该结构设计为通过十字轴中央的注脂孔分别给四个轴套进行注脂，由于四个轴套与密封件配合的过盈量存在微小差别，导致油脂溢出密封件处所需的压力有所不同。进行油脂溢出检查时，在油压一定，轴套内部压力不完全相同的工况下，注脂不能从四个轴套同时溢出，油脂只能通过压力较小的的轴套溢出，导致部分轴套油脂量过少或者没有，在车辆运行过程中造成润滑不良，摩擦增大，轴承温度过高，影响车辆的安全运行。轴向油孔4新结构设计b十字轴轴端轴向注油孔万向轴为电机与齿轮箱连接、传递扭矩的重图3十字轴注油孔要部件。原电机端十字轴有防护罩，不与外界产生碰撞，但

7、空间狭小维修注脂不方便。原齿轮箱端离地面较近、无防护，容易被飞起的石子击中，但是维修注脂方便。新结构是在每个轴套的盲孔端设计有单独的注油孔，同时将十字轴的油孔堵塞，使每个轴套形成单独的油路，油封设计为多唇口的结构，其内、外封口分别与十字轴轴头的中台肩和小台肩过盈配合。改进后的十字轴具有结构合理、密封性好、磨损小、使用寿命长等特点，尤其适用于在较恶劣的环境中使用。图4轴套4.1注油孔端设计注塑密封件进行接触式密封。密封由外部的密封4.1.1齿轮箱端第2期王多亮：万向节十字轴滚针轴承结构优化・5・轴承盲孔端