汽车轴承综述

汽车轴承综述

宗立君

（哈飞汽车集团发动机研发中心，黑龙江哈尔滨150000）

摘要：由于世界政治、经济格局的大变动，使得围绕汽车产业的环境也发生从未有过的规模与速度的变化。目前，全球规模的环境问题、安全问题，在汽车技术的动向中也日益受到广泛关注。因此，这也要求汽车轴承比以往更轻量化而且使用寿命更长。那么，为了延长轴承的寿命，正确地选择即变为重要因素。在这里，介绍一下汽车用轴承。

关键词：轴承；离合器；变速器；发动机；差速器

1离合器轴承

以发动机为原动力的汽车，在发动机和变速器（T/M）之间设置了离合器。离合器的作用是在汽车起动、变速时，给予必要的滑动。

1.1使用条件

1.1.1临接发动机使用温度一般为70～80℃，最高温度可达150℃。

1.1.2由于它与发动机直接连接，有时在转速非常高（7000rpm）情况下使用。

1.1.3膜片弹簧与分离轴承会产生不可避免的安装偏移，导致轴承异响及异常磨损。

1.1.4行驶时，飞溅的泥水会落到分离轴承上。

1.2特性

1.2.1离合器分离轴承即使在高温、高速情况下使用也不泄漏，水浸后不乳化，而且使用的是耐高温、耐老化高寿命的油脂。

1.2.2为了吸收装配时的偏移，该轴承具有为调心性。

1.2.3密封圈为双唇口设计，具有很好的防尘性能。

1.2.4与轴套相适合的保持架为耐磨性极好的尼龙材料。

2变速箱轴承

汽车的变速箱是根据不同的驾驶情况，降低（增加）发动机转速，将高（低）扭矩传送给车轮的装置。变速箱轴承的作用就是如何最大限度地容忍混入变速齿轮油中的铁屑杂质，在清净的油中，轨道表面下0.1～0.2mm深处（最大剪断位置）会因疲劳而出现龟裂直至剥落，即所谓内部起点剥落。在含异物的油中，因嵌入轴承的异物的原因，轨道上出现压痕，继而在压痕周围发生隆起，当滚动体通过该位置时，则出现应力集中并发生龟裂，最后发展为剥落。

3差速器轴承

差速器除FF车型外，其它汽车都使用，它将来自螺旋轴的动力在直角或接近直角度转换传动给驱动轴的同时，减速使扭矩增大，最终降低速度。另外，差速器具有这样一个功能，即汽车行走时，在转弯或路面凹凸不平的情况，左右车轮产生旋转差异，而此时差速器可使汽车左右轮以不同的速度旋转，适应上述路面情况。

FF车将差速器和变速器和为一体，变为变速轴。因它可确保减速机能及左右轮不同速度旋转机能，所以它是与差速器类似的装置。

差速器用轴承所要求的特性：

（1）高支持刚性；（2）耐烧伤性；（3）耐磨损性；（4）低扭矩；（5）低噪音；（6）许容倾角。

4车体附件轴承

4.1车轮用轴承

汽车车轮用轴承有前轮用和后轮用两种，根据使用部位如驱动轮，从动轮或悬架的不同，轴承形式，构造也不同。

轮毂轴承的性能：

（1）寿命和轴向间隙。采用轮毂轴承性能方面的最大好处是能使组装后轴向间隙很少偏移。寿命与间隙之间有密切的关系，一般情况是负的间隙(预压力)领域寿命为最长。另一方面，正间隙是车轮发生摇动的原因，并影响操纵的安全性，所以负的间隙是最理想的。但是如果负的间隙（预压力）超过限度的话，也会使寿命急剧下降。负的间隙值约为-50微米左右。

（2）刚性。由于外环与轮毂，内环与轮毂为一体，可充分保证厚度，故强度增加。

（3）轴向间隙。轴向间隙对轴承的刚性影响最大。间隙越小，刚性越高。

（4）密封圈。作为密封圈的基本机能必须考虑以下几点：

a.密封圈的耐久性；b.扭矩特性；c.配合性；d.防锈性；e.耐热、耐水、耐油性；f.耐寒性，耐冷结性；g.导电性。

4.2转向器用轴承

转向器装置是可按驾驶员意志改变汽车行走方向，而且可将汽车的动态传达给驾驶员的传达机构。

因要将转向器的操作力转向齿轮，所以在上方装有转向盘，下方有转向齿轮。在转向轴的前方装有小齿轮，啮合齿条将小齿轮旋转改变为齿条的横向移动，通过两端的转向拉杆，转动转向盘。轴承用于这个小齿轮的支撑。支撑方法用角接触球轴承支撑法、径向轴承和滚针轴承支撑法。现在，因调整方便所以使用后者较多。

4.3悬架用轴承

悬架是车轮与车体结合的装置，在支撑车体的同时，对汽车的振动，乘坐的舒适感，操纵的安定性也有很大影响。其上支架内装有轴承。使用的轴承以深沟球型轴承为主，但有一部分也使用带盖的推力球型轴承。因所使用部位的特性要承受很大的推力，内外环的轨道沟及间隙均进行了精加工。

4.4增压器用轴承

使发动机性能提高的根本是如何增加空气的吸入量，要实现压缩大量的空气的构想，就需设置增压器，增压器有以下两种机械式增压器、排气式增压器。

4.5空调用轴承

全世界的汽车空调每年已达几千万台，它已成为舒适驾驶的必备品。制冷需要低热源，汽车用于制冷的低热源是利用冷媒这种液体在气化时吸收周围热量的原理。为了使用冷媒获得连续不断的低热源，需要将气化的冷媒再次液化，采用液化、气化重复方式。

4.6压缩机

压缩机除应小型轻量化，耐高速、高温、噪音、振动，并要有耐久性。近年来受世人注目的可变容量化也成为综合评价的要素，并采用了各种形式：径向滚针轴承、推力滚针轴承、单列深沟球型轴承等。

5发动机附件用轴承

5.1起动机轴承

由于内燃机的汽车发动机不能自己起动，起动时须靠外力使曲轴旋转，而曲轴的旋转须伴有一定的速度才可起动，用于起动的电机及附属装置被称为起动机。减速式起动机的减速装置部分使用轴承要求轴承规格须耐高速，加速性（0→30000rpm0←30000rpm），该轴承为带密封圈的单列深沟球型轴承。

5.2涨紧器轴承

涨紧器用于凸轮轴驱动的同步皮带及用于辅机类（交流发电机、空调、助力泵）的凸缘皮带中，是为了调整皮带张力及皮带行走途径变更而使用的。使用轴承为带密封圈的单列深沟球型轴承。要求轴承在高转速情况下使用，还应有防尘性，使用寿命长。

5.3水泵轴承

水冷发动机情况下，须使用冷却水在发动机气缸周围循环以防高温，强制冷却水循环的装置即位水泵。其使用的是单列深沟球轴承。

5.4风扇离合器轴承

在水冷发动机的情况下，有冷却发动机冷却水的散热器的装置也非常必要的。FF式汽车多用风扇电机冷却，而FR式汽车多由发动机直接带动风扇，为解决起动时过冷等问题及降低噪音，最近风扇离合器越来越多地被采用。用于风扇离合器的轴承要求耐高温，不漏硅油并且装配后角度稳定等。使用的轴承为单列深沟球轴承，使用特殊密封圈，油脂是耐高温的。另外，鉴于轴承的间隙，须使用角度温度的轴承。最近研制出耐200℃高温的规格，这种规格的密封圈使用的氟橡胶，油脂为硅油油脂。

5.5分电器轴承

分电器是将高压电流吸收到点火线圈，通过各高压线同步地分配给附在各气缸上的火花塞的一种配电器。分电器里有时会产生硝酸，因此除耐硝酸的油脂外，还应使用带接触密封圈的轴承。

参考文献

[1]NACHI轴承综合型目录[Z].

[2]西北工大机械原理及机械零件教研室.机械零件[Z].