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圓錐滾子軸承：重卡傳動(dòng)技術(shù)升級(jí)的軸承
最近更新時(shí)間：2014-6-27
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圓錐滾子軸承：重卡傳動(dòng)技術(shù)升級(jí)的軸承
作為車輛的核心系統(tǒng)，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的品質(zhì)決定了整車的行駛性能。為了適應(yīng)商用汽車嚴(yán)苛而復(fù)雜的使用工況，如重載、高速、高溫、振動(dòng)沖擊等，圓錐滾子軸承憑借其自身的特點(diǎn)成為傳動(dòng)系的軸承類型。
作為摩擦管理和材料科學(xué)領(lǐng)域的*，鐵姆肯為商用汽車客戶提供的不僅僅是零部件，每一個(gè)Timken高性能圓錐滾子軸承都凝聚著鐵姆肯公司工程和，幫助設(shè)計(jì)者實(shí)現(xiàn)汽車系統(tǒng)的效率、可靠性和性能的zui大化。鐵姆肯公司已憑借專業(yè)知識(shí)和雄厚實(shí)力成為重型汽車領(lǐng)域客戶技術(shù)升級(jí)進(jìn)程中可信賴的合作伙伴。
圓錐滾子軸承優(yōu)勢(shì)明顯
(1)可承受徑向和軸向復(fù)合載荷。在變速器、驅(qū)動(dòng)橋、輪轂的工作中，復(fù)合載荷是zui為常見的工況，特別是驅(qū)動(dòng)橋中心的主動(dòng)錐齒輪軸承受著較大的徑向和軸向載荷。
(2)在載荷能力相同的前提下，圓錐滾子軸承的尺寸小于球軸承和圓柱滾子軸承。例如，在變速器中采用圓錐滾子軸承，有利于減小徑向尺寸和各軸的平行距，尤其是變速器的中心軸軸承(又稱口袋軸承)，如果采用接觸角較小的圓錐滾子軸承，不僅可減小輸入軸的徑向尺寸，而且有利于減輕系統(tǒng)熱膨脹引起的軸承承載區(qū)減小的影響。
(3)軸向游隙可調(diào)，軸承壽命得以優(yōu)化。根據(jù)軸承壽命與游隙曲線關(guān)系圖(圖1)，可以得知軸承的壽命與軸承游隙有著直接的關(guān)系。根據(jù)具體工況對(duì)游隙進(jìn)行調(diào)整，有助于得到*的軸承使用壽命。
(4)有利于提高軸承系統(tǒng)的剛性，降低噪聲。由于圓錐滾子軸承滾子為線接觸，可降低接觸應(yīng)力，并且通過軸承游隙調(diào)整得到合適的系統(tǒng)預(yù)緊，從而大大提高系統(tǒng)剛性。例如，為保證橋中心內(nèi)務(wù)齒輪嚙合正確、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、降低噪聲，必須對(duì)圓錐滾子軸承施加適當(dāng)?shù)念A(yù)緊以提高支撐剛度。
(5)軸承滾道內(nèi)部泵油潤滑效應(yīng)。由于圓錐滾子軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)上有其特點(diǎn)，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，離心力可使?jié)櫥妥詣?dòng)由滾子小端流向大端，既可以散熱，又可以不斷攜走滾道內(nèi)部的雜質(zhì)。
(6)內(nèi)外圈可分離，便于裝配。在安裝變速器和驅(qū)動(dòng)橋時(shí)，在軸承安裝部位難以接近的場(chǎng)合，采用可分離式的圓錐滾子軸承，既容易實(shí)現(xiàn)軸的對(duì)中，又便于齒輪的嚙合調(diào)整。
Timken軸承為重卡傳動(dòng)系統(tǒng)軸承
作為圓錐滾子軸承的，100多年來鐵姆肯公司始終秉承質(zhì)量、技術(shù)和創(chuàng)新的宗旨，不斷提升軸承的研發(fā)設(shè)計(jì)技術(shù)和制造品質(zhì)。針對(duì)重型卡車等現(xiàn)代商用汽車的工作特點(diǎn)，鐵姆肯公司在圓錐滾子軸承的材料、制造工藝、內(nèi)部?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)、安裝等方面引入了先進(jìn)的技術(shù)和環(huán)保理念，使得軸承在耐高溫、耐沖擊、耐雜質(zhì)、節(jié)省燃料、便于安裝等方面的性能得到顯著提升。
在軸承材料方面，鐵姆肯公司深知軸承材料對(duì)軸承性能和壽命至關(guān)重要，通過特殊冶煉工藝減少非金屬夾雜物，提高材料純凈度，研發(fā)了多種別的軸承鋼，從而有效延長軸承的疲勞壽命，以滿足汽車、航空、能源等工業(yè)領(lǐng)域的需求。
在制造工藝方面，鐵姆肯公司的表面滲碳鋼軸承在車輛傳動(dòng)系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)明顯。得益于其表面硬、芯部軟的特點(diǎn)，表面滲碳鋼軸承不僅具有高韌性，能夠承受更高的振動(dòng)和沖擊載荷，而且軸承表面所具有的高殘余壓應(yīng)力，更能提高滾道面的接觸疲勞強(qiáng)度和軸承耐雜質(zhì)的能力，尤其適應(yīng)齒輪系統(tǒng)的使用工況。
此外，大量實(shí)際使用結(jié)果表明，鐵姆肯公司的表面滲碳鋼軸承可有效幫助客戶解決薄油膜厚度工況下的軸承使用問題。
在優(yōu)化技術(shù)方面，由于軸承在工作時(shí)不可避免地存在一定程度的偏心和邊緣載荷，造成軸承出現(xiàn)早期損壞，鐵姆肯公司特別采用MRD多段圓弧修型技術(shù)，以減少軸承在偏心應(yīng)用中的局部應(yīng)力集中。尤其是在懸臂式結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)橋主減速器中，由于主動(dòng)錐齒輪軸的結(jié)構(gòu)布置特點(diǎn)和高載荷，使得靠近齒輪的軸承具有較大的形變，因此，鐵姆肯公司一方面通過軸承預(yù)緊減少形變量，另一方面采用MRD多段圓弧修型技術(shù)，對(duì)軸承內(nèi)部滾道面進(jìn)行特殊修型，以zui大限度地減少應(yīng)力集中。
針對(duì)不斷提高的車輛傳動(dòng)系軸承的使用要求，鐵姆肯公司開發(fā)出一系列新型軸承，以滿足用戶在節(jié)油、應(yīng)對(duì)更嚴(yán)酷的工況方面的要求。Fuel-Efficient(FE)節(jié)油軸承(圖2)通過內(nèi)部幾何結(jié)構(gòu)、尺寸優(yōu)化等特殊設(shè)計(jì)，不但可減小軸承系統(tǒng)的跨距布置，而且盡可能地降低了軸承內(nèi)部摩擦轉(zhuǎn)矩，降低工作溫度，延長軸承和潤滑油的使用壽命。另一高功率密度設(shè)計(jì)――P900(TM)軸承，則在材料純凈度、滾道特殊修型、表面光潔度等方面進(jìn)行全面提高和優(yōu)化，使軸承更能適應(yīng)車輛傳動(dòng)系統(tǒng)的高載荷、高形變、高溫，低轉(zhuǎn)速、低潤滑油黏度的嚴(yán)苛工況。在驅(qū)動(dòng)橋主減速器中，主動(dòng)錐齒輪軸上的前端軸承(非齒輪端)如果采用鐵姆肯公司的密封一體式軸承(圖3)，可減少齒輪軸密封面加工要求、縮小軸長度、減小摩擦轉(zhuǎn)矩和發(fā)熱量，并具有更好的防雜質(zhì)與防漏油性能。