第三代轮毂轴承单元密封件的设计与性能验证

周旭，汪峰，邱宝象

(浙江万向精工有限公司，杭州 311202)

第三代轮毂轴承单元在结构上集成了轴承座和凸缘，使得其在旋转精度、可靠性、可装配性、易维修性方面有了很大提高。由于汽车轴承耐久性和高可靠度的要求,所以避免出现滚道疲劳失效以外的失效也是第三代轮毂轴承单元设计的一个重点。密封件失效就是其中一种比较常见的失效形式，它会导致：(1)外界的泥沙、粉尘和水汽等污染物侵入轴承中，使轴承产生异响，加速沟道和钢球的磨损，使钢球、沟道表面出现疲劳剥落[1]；(2)内部油脂向外侧泄漏，造成润滑不良，影响产品寿命；(3)若油脂泄漏到制动盘或制动鼓上，会导致其制动能力下降或失效，后果非常严重。可见第三代轮毂轴承单元要发挥其良好的性能，就需要不断完善密封件的设计。

1 密封结构要求

从第三代轮毂轴承单元的结构(图1)上分析，在不旋转的外圈和旋转的凸缘之间(图中放大区域)需要设计一个密封件，密封件应与钢球保持一定的间隙，除了要阻止外界污染物进入到轴承内部，防止内部油脂泄漏，同时也要避免过大的转矩，以免造成过多的能量损耗。

图1 第三代轮毂轴承单元结构图

2 密封件结构及材料选择

第三代轮毂轴承单元密封件由于结构的限制和低成本的需要，一般将密封件设计为单片式，常见的结构见表1。

表1 常见密封结构

在选取密封结构时，通常从防泥水性能、摩擦力矩和价格方面考虑。带弹簧的密封件防泥水性能突出，但摩擦力矩较大，成本也比较高；……