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啤嶺機(jī)電設(shè)備(上海)有限公司

輪轂軸承潤滑脂選用

2025-08-14

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,為滿足輕量化、高安全性、舒適性、燃油經(jīng)濟(jì)性的要求,輪轂軸承正朝著集成化,高可靠性及長壽命,低摩擦等性能方面發(fā)展。在乘用車中比較普遍采用有三種式樣的輪轂軸承,一代輪轂軸承,二代輪轂軸承和三代輪轂軸承。在輪轂軸承中,潤滑脂的泄漏是引起軸承失效的最主要因素之一。潤滑脂泄漏,不僅涉及密封圈結(jié)構(gòu),也與封入的潤滑脂種類相關(guān)。因此,如何選用合適的潤滑脂,降低輪轂軸承的潤滑脂泄漏概率,對提高汽車行駛安全性及降低汽車用戶的維護(hù)成本具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、失效軸承安裝部位及故障現(xiàn)象

本次發(fā)生油脂泄露的軸承為一代輪轂軸承,發(fā)生油脂泄露的部位為軸承內(nèi)側(cè),泄漏油脂在驅(qū)動軸與轉(zhuǎn)向節(jié)的空檔處集聚,油脂顏色墨綠,呈脂狀。拆解后觀察失效件潤滑脂的狀態(tài),呈現(xiàn)半流體狀。 

二、原因分析 

在分析原因之前,首先說明輪轂軸承的安裝結(jié)構(gòu),首先將一代軸承壓裝到轉(zhuǎn)向節(jié),然后再壓入輪轂軸,最后通過合適的鎖緊力矩控制輪轂軸承最終工作預(yù)壓,使其達(dá)到合適的工作狀態(tài)。一代輪轂軸承由外圈,內(nèi)圈,鋼球,油封,油脂,保持架等組成。 

1、外圈 

首選確認(rèn)與油封配合的外圈內(nèi)徑,如果此內(nèi)徑尺寸超差或有毛刺或粗糙度不滿足設(shè)計要求,可能與油封配合的不良,從而導(dǎo)致潤滑脂的泄漏。通過測量失效件外圈與油封配合處的尺寸,粗糙度,圓度及表面情況,確認(rèn)外圈關(guān)聯(lián)尺寸全部滿足設(shè)計要求,因此排除外圈的因素。 

2、內(nèi)圈 

同外圈情況相同,需要確認(rèn)與油封拋油環(huán)配合是否存在問題。通過測量內(nèi)圈外徑,表面粗糙度,圓度;油封拋油環(huán)內(nèi)徑,表面粗糙度,圓度等參數(shù),確認(rèn)內(nèi)圈及拋油環(huán)全部滿足設(shè)計要求。 

3、油封 

在分析原因之前,首先說明油封結(jié)構(gòu)及各個唇口的功能。本輪轂軸承采用了三唇式樣油封。每個唇口的功能介紹如下,唇Ⅰ:主唇,防止軸承內(nèi)油脂從內(nèi)部溢出到外部。唇Ⅱ:防塵唇,防止軸承外部異物,泥水等進(jìn)入到軸承內(nèi)部。唇Ⅲ:防塵唇,防止軸承外部異物,泥水等進(jìn)入到軸承內(nèi)部。 

4、油脂 

(1)首先確認(rèn)潤滑脂的封入量 

根據(jù)軸承設(shè)計,分析計算軸承內(nèi)容空間,確認(rèn)油脂封入量為正常空間容量的30~40%,符合設(shè)計要求。 

(2)潤滑脂物理特性確認(rèn) 

如果潤滑脂油分離度較高,在使用過程中基礎(chǔ)油容易析出而導(dǎo)致潤滑脂的泄漏。確認(rèn)潤滑脂的油分離度參數(shù),發(fā)現(xiàn)此潤滑脂的油分離度的值較小,滿足設(shè)計要求。排除由于潤滑脂的油分離度不合適而導(dǎo)致基礎(chǔ)油甩出的可能。

三、潤滑脂的選用建議

聚脲潤滑脂因其卓越的性能,如良好的熱穩(wěn)定和氧化安定性,高性能及長使用壽命廣泛應(yīng)用于汽車輪轂軸承。但從本次油脂泄漏實(shí)際案例出發(fā),潤滑脂(A)與潤滑脂(B)雖然同屬于聚脲型潤滑脂,但因?yàn)槌砘瘎╊愋筒煌浼羟蟹€(wěn)定性有比較明顯的差異,對輪轂軸承潤滑脂泄漏性能也有比較大的影響。為降低潤滑脂的泄漏概率,對輪轂軸承潤滑脂的選用提出了兩點(diǎn)建議:

1、稠化劑類型

不同結(jié)構(gòu)稠化劑會導(dǎo)致不同性能的聚脲潤滑脂,確認(rèn)到芳香族稠化劑類型潤滑脂,即潤滑脂(B)在剪切穩(wěn)定性方面優(yōu)于脂肪族稠化劑類型聚脲潤滑脂即潤滑脂(A),使用過程中,硬度變化范圍小,建議選擇潤滑脂時優(yōu)先選擇芳香族稠化劑類型聚脲潤滑脂。

2、剪切穩(wěn)定性變化率 

潤滑脂剪切穩(wěn)定性,即延長工作錐入度的變化率更能表征某種潤滑脂的機(jī)械穩(wěn)定性。因此除了確認(rèn)工作錐入度,還需要確認(rèn)延長工作錐入度的變化率,根據(jù)依據(jù)本次潤滑脂(B)的剪切穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果及參考國標(biāo)GB/T 5671―1995《汽車通用鋰基潤滑脂》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定延長工作錐入度變化率不大于20%的標(biāo)準(zhǔn),建議選擇聚脲基潤滑脂時,潤滑脂的延長工作錐入度的變化率參考GB/T 5671―1995標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。 

當(dāng)然,除了以上兩點(diǎn)需要特別關(guān)注的因素外,轎車輪轂軸承的工作狀況決定其選用的潤滑脂還應(yīng)必須具備的其他的關(guān)鍵性能包括: 

(1)優(yōu)異的耐高溫性能。 

(2)優(yōu)良的抗氧化安定性。 

(3)良好的橡膠兼容性。 

(4)優(yōu)良的抗微動磨損和抗磨性能。 

(5)抗水性 

(6)較長的使用壽命。 

四、結(jié)束語

本文確認(rèn)了兩種不同稠化劑類型聚脲型潤滑脂的剪切穩(wěn)定性的差異及對輪轂軸承潤滑脂泄漏性能的影響,為今后輪轂軸承潤滑油脂的選用提供了依據(jù),對今后新車型輪轂軸承的開發(fā)具有非常重要的指導(dǎo)意義。

(來源:潤滑油情報)