淺析汽車水泵軸承的裝配設計及工藝研究.doc

淺析汽車水泵軸承的裝配設計及工藝研究
摘 要:近年來我國汽車飛速發展,設計水平及產量不斷提升,汽車水泵軸承裝配設計及工藝影響軸承壽命,合理降低成本,提升整車穩定性。本文就汽車水泵軸承的裝配設計及工藝進行研究,提出幾點提升建議。的穩定及壽命要求較高,尤其是裝配設計環節,必須與現實相結合,使水泵軸承處于最佳運轉狀態,減少摩擦損耗、溫度升高等問題,合理提升軸承的使用壽命。汽車冷水泵由殼體、皮帶輪、軸承、水封、葉輪、冷卻風扇以及其他傳動件共同組成,軸承在運轉過程中一端受到皮帶轉動產生徑向力而另一端則與葉輪旋轉產生不平衡力,而水泵軸承作為非標準軸組裝性能較好,能夠滿足運行需求,降低游隙調整空間,實現整車冷卻系統運行。在汽車水泵運行過程中水泵的轉速高,軸承需
具有較高的承載能力,防止聯軸器偏心質量引起離心力以及冷卻水進入機械密封環等問題,在運行過程中,水泵空間較為有限,運行溫度、濕度以及粉塵較多,保障密封性就耐久性,軸承需要在調教較為惡劣情況下運行。在裝配過程中還需要精細度較高的壓裝機與壓裝工藝,為軸承裝配提供可靠保障。
2.2 注重水泵軸承承載力的裝配設計
由于內部空間受限,水泵軸承結構以滾子和球兩列滾動體檢的距離控制為主。在汽車水泵結構中軸承在內軸上開溝槽,在設計過程中要注重軸承壽命,球列和滾子列上進行額定動載荷和當量在和的分別計算,保證運行耐久性需求。汽車水泵軸承中軸連軸承技術已經在國外標準化推行,我國相關企業同時也注重這一信息,及時開發不同的產品,在裝配設計過程中要注重積極引進產品及技術,合理提升設計開發成本控制能力,注重延長軸承壽命,保證系統的有效運行。在汽車水泵軸承中一列滾子一列球結構則適用于較大徑向載荷系數較大的場合,目前主要以雙列球結構適用于徑向載荷系數較小的系統,軸承外徑尺寸及皮帶輪的加載位置、兩列球之間的距離影響軸承的承載力。汽車在行駛過程中冷卻水一般維持在60-80度之間,水泵軸承以風扇轉動產生的軸向力以及轉動阻力矩為主,帶輪上具有皮帶拉力,水泵葉輪產生軸向力、徑向力以及轉動阻力矩內容,兩列滾子的徑向和軸向反力,各零部件均有重量,對汽車水泵軸承受力受到影響,在設計過程中必須考慮相關內容,根據不同力的計算,制定符合水泵軸承所需承載力,保障水泵軸承壽命穩定。
2.3 加強汽車水泵軸承密封圈設計
在汽車水泵軸承裝配設計中也要考慮水泵的密封圈設計,汽車水泵結構中防止水、油沁入,降低系統壽命。水泵軸承密封圈一般由金屬骨架增加結構的剛性,以橡膠作為密封圈主體,加強與外圈牙口的配合度,合理采用密封結構,保障在水環境下發生漏脂及水進入軸承內腔問題,合理控制軸與密封的接觸產生過盈量控制不足,產生摩擦生熱、密封性不足等問題,且軸承表面存在微凸問題,必須在裝配設計中要注重對軸與密封圈接觸表面的疲勞,合理制定接觸表面周期性的交變應力及其分布,結合疲勞壽命理論延長軸承密封圈的有效壽命。
3 汽車水泵軸承裝配工藝
汽車水泵軸承裝配工藝是影響軸承壽命周期的主要因素之一,通過多年的研究及發展,軸承裝配工藝不斷提升,壓裝機應用逐漸成為主流,并不斷提升壓裝機的精密度,保證軸承的平衡運行。在軸承的裝配過程中需要將軸向中心線與裝配孔保持一致,一旦出現軸承裝配不平衡,對壓裝傾斜造成鋼球的載荷,容易出現滾道軌跡