一种非驱动轮毂轴承单元旋铆压力测量系统及其测量方法技术方案

本发明专利技术属于汽车轮毂轴承单元生产领域，尤其涉及一种非驱动轮毂轴承单元旋铆压力测量系统及其测量方法。该测量系统包括外圈、外列钢球、内列钢球、法兰盘、外保持架、内保持架、螺栓和应变片。本发明专利技术结构设计合理，测定方法简便，并精准地测定轮毂轴承单元旋铆工艺完成后残留于轮毂轴承单元上的轴向压力值，确定轴承装车状态下轴向预紧效果，避免产生内圈松脱打滑而导致法兰轴断裂的问题，保证行车的安全性。并且本发明专利技术的测量方法可以对旋铆结构设计合理性进行论证，选择合理的工艺参数。

Non rotating wheel hub bearing unit rotary riveting pressure measuring system and measuring method thereof

The invention belongs to the production field of automobile hub bearing units, in particular to a non drive wheel bearing unit, a rotary riveting pressure measuring system and a measuring method thereof. The measuring system comprises an outer ring, steel ball, steel ball, in column flange, external holder, internal holder, bolt and strain gauge. The invention has reasonable structure design, the method is simple, and accurate determination of the axial pressure of the hub bearing unit complete spin riveting process after the residue in the hub bearing unit on the value, to determine the state of bearing loading under axial preload effect, avoid the inner loose slip caused the flanged shaft fracture problem, ensure traffic safety. Moreover, the measuring method of the invention can demonstrate the rationality of the design of the screw riveting structure, and select reasonable technological parameters.

【技术实现步骤摘要】
一种非驱动轮毂轴承单元旋铆压力测量系统及其测量方法
本专利技术属于汽车轮毂轴承单元生产领域，尤其涉及一种非驱动轮毂轴承单元旋铆压力测量系统及其测量方法。
技术介绍
当前旋铆结构轮毂轴承单元对旋铆工艺导致的轴向压力无监测手段，仅在旋铆前、后进行滚道轴向预载荷的检测，该检测仅反映滚道预载荷，而无法获得轮毂轴承单元旋铆工艺完成后残留于轮毂轴承单元上的轴向压力值，使得轴承装车状态下轴向预紧效果不确定。由于监控手段的缺乏，容易导致内圈在实际使用中因预紧不足而发生松脱打滑问题，并最终导致法兰轴的断裂，影响行车安全性。
技术实现思路
本专利技术为解决上述的技术问题，提供一种结构设计合理、既能测定轴向旋铆压力又能验证旋铆结构设计与旋铆工艺合理性的非驱动轮毂轴承单元旋铆压力测量系统及其测量方法。本专利技术的技术方案是：一种非驱动轮毂轴承单元旋铆压力测量系统，包括外圈、外列钢球、内列钢球、法兰盘、外保持架、内保持架、螺栓和应变片，非驱动轮毂轴承单元内部设置有内圈；所述的内圈的部分结构经切割打磨形成应变环和旋铆环；所述的应变环与法兰盘轴颈间隙配合；所述的旋铆环与法兰盘过盈配合；应变环小端面与旋铆环小端面相互贴合；所述的应变片粘贴在应变环的外径上。进一步的，所述的应变片数量为1-4个，间隔分布。反映轴向均匀的应变效果。进一步的，所述的应变环与法兰盘轴颈配合间隙为0.03-0.05mm。间隙的存在可以防止应变环与法兰盘轴颈因过盈配合而带来周向应变效果，且避免因间隙过大而降低轴向的导向效果。一种非驱动轮毂轴承单元旋铆压力测量方法，包括以下步骤：A、零件准备，非驱动轮毂轴承单元的内圈的部分结构经切割打磨形成应变环和旋铆环，应变环外径上粘贴应变片；B、零件配合，将外圈、外列钢球、内列钢球、法兰盘、外保持架、内保持架和螺栓按照正常工艺流程完成组装后，安装应变环，再通过压力设备安装旋铆环；C、应变桥路搭建，应变片与外界自由状态的外应变片构建出相互独立的半桥电路；D、应变片的标定，把旋铆底座置于拉压力试验机的平台上，把B步骤中得到的总成置于旋铆底座上，压套内径与法兰盘轴颈间隙配合，压套的上端面凹槽中放置加载钢球，通过拉压力试验机的加载机构对加载钢球进行加载，应变环感应轴向应变，所述的应变通过应变片传递至半桥电路，并传输至数采测控系统；E、旋铆过程中检测，把外圈、外列钢球、内列钢球、应变环、旋铆环、法兰盘、外保持架、内保持架、螺栓和旋铆底座整体总成移至旋铆设备工位处，完成旋铆工艺过程，法兰盘永久贴合于旋铆环上端面，旋铆环上端面的轴向压力Fv传递至应变环，由半桥电路测量出轴向压力值F9，完成非驱动轮毂轴承单元旋铆压力的测量。进一步的，所述的压套与法兰盘轴颈间隙为0.03-0.05mm。间隙的设计避免了因压套与法兰盘轴颈过盈配合而导致的压套轴向位移，也避免因间隙过大而降低轴向的导向效果。进一步的，所述的应变片为1-4个，用于测量旋铆工艺过程中的应变；对应1-4个外应变片。进一步的，所述的数采测控系统能够获取拉压力试验机的轴向压力F9与应变片的电压信号U关系函数：U＝a*F9+b。进一步的，所述的旋铆压力的计算方法为：F＝F9/n，n为1、2、3、4中的任意数。本专利技术同现有技术相比具有以下优点及效果：本专利技术结构设计合理，测定方法简便，并精准地测定非驱动轮毂轴承单元旋铆工艺完成后，残留于非驱动轮毂轴承单元上的轴向压力值，确定轴承装车状态下轴向预紧效果，避免产生内圈松脱打滑而导致法兰轴断裂的问题，保证行车的安全性。并且本专利技术的测量方法可以对旋铆结构设计合理性进行论证，选择合理的工艺参数。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为非驱动轮毂轴承单元成品结构示意图。图2为本专利技术的内圈改制与配合结构示意图。图3为本专利技术的内圈外径上的应变片布置示意图。图4为本专利技术应变半桥搭建示意图。图5为本专利技术应变片标定示意图。图6为本专利技术旋铆过程示意图。图7为本专利技术旋铆工艺完成后示意图。图8为4个应变片时，拉压力试验机的轴向压力与电压信号的线性关系图。图9为1个应变片时，拉压力试验机的轴向压力与电压信号的线性关系图。标号说明：1、外圈；2、外列钢球；3、内列钢球；4、内圈；5、法兰盘；6、外保持架；7、内保持架；8、磁性圈；9、应变片；10、外密封；11、螺栓；12、旋铆底座；13、压套；14、加载钢球；15、旋铆模具；16、外应变片；17、端盖；4a、应变环；4b、旋铆环。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以下实施例是对本专利技术的解释而本专利技术并不局限于以下实施例。如图1所示，第三代非驱动轮毂轴承单元，包括外圈1、外列钢球2、内列钢球3、内圈4、法兰盘5、外保持架6、内保持架7、磁性圈8、端盖17、外密封10和螺栓11。实施例1：如图2至图3所示，一种非驱动轮毂轴承单元旋铆压力测量系统，包括外圈1、外列钢球2、内列钢球3、法兰盘5、外保持架6、内保持架7、螺栓11和应变片9，非驱动轮毂轴承单元内部设置有内圈4；内圈4的部分结构经切割打磨形成应变环4a和旋铆环4b，应变环4a与法兰盘5轴颈间隙配合，配合间隙为0.035mm，采用此配合间隙能防止应变环4a与法兰盘5轴颈因过盈配合而产生的周向应变效果，也避免了因为间隙过大而降低轴向的导向效果；旋铆环4b与法兰盘5过盈配合；应变环4a小端面与旋铆环4b小端面相互贴合；应变片9数量为4个，应变片9粘贴在应变环4a的外径上，且呈90度间隔分布。4个应变片9能准确地反映非驱动轮毂轴承单元轴向的均匀应变效果，使测量值更接近真实值。如图2至图7所示，一种非驱动轮毂轴承单元旋铆压力测量方法，包括以下步骤：A、零件准备，非驱动轮毂轴承单元的内圈4的部分结构经切割打磨形成应变环4a和旋铆环4b；应变环4a与法兰盘5轴颈为间隙配合，配合间隙为0.035mm；旋铆环4b与法兰盘5之间保持0.020mm过盈量的配合；应变环4a外径上呈90度间隔的粘贴有4个应变片9，分别为9a、9b、9c和9d；B、零件配合，将外圈1、外列钢球2、内列钢球3、法兰盘5、外保持架6、内保持架7和螺栓11按照正常工艺流程完成组装后，安装应变环4a，再通过压力设备安装旋铆环4b；C、应变桥路搭建，应变片9和外应变片16是8个相同的电阻式应变片，每个电阻式应变片两头引线；外应变片16粘贴于方形钢块上，不受任何外力；应变片9与外界自由状态的外应变片16构建出相互独立的半桥电路；应变片9用于测量旋铆工艺过程中的应变，外应变片16用于实现温度补偿；应变桥路与数采测控系统输入端口连接，保持信号畅通；D、应变片9的标定，把旋铆底座12置于拉压力试验机的平台上，旋铆底座12能够同时满足与拉压力试验机、旋铆设备的匹配连接。把B步骤中得到的总成置于旋铆底座12上，压套13的内径与法兰盘5轴颈进行间隙配合，配合间隙为0.050mm，压套13下端面与旋铆环4b上端面贴合，压套13的上端面凹槽中放置加载钢球14，通过拉压力试验机的加载机构对加载钢球14进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非驱动轮毂轴承单元旋铆压力测量系统，包括外圈、外列钢球、内列钢球、法兰盘、外保持架、内保持架和螺栓，非驱动轮毂轴承单元内部设置有内圈，其特征是：还包括应变片；所述的内圈的部分结构经切割打磨形成应变环和旋铆环；所述的应变环与法兰盘轴颈间隙配合；所述的旋铆环与法兰盘过盈配合；应变环小端面与旋铆环小端面相互贴合；所述的应变片粘贴在应变环的外径上。

【技术特征摘要】
1.一种非驱动轮毂轴承单元旋铆压力测量系统，包括外圈、外列钢球、内列钢球、法兰盘、外保持架、内保持架和螺栓，非驱动轮毂轴承单元内部设置有内圈，其特征是：还包括应变片；所述的内圈的部分结构经切割打磨形成应变环和旋铆环；所述的应变环与法兰盘轴颈间隙配合；所述的旋铆环与法兰盘过盈配合；应变环小端面与旋铆环小端面相互贴合；所述的应变片粘贴在应变环的外径上。2.根据权利要求1所述的一种非驱动轮毂轴承单元旋铆压力测量系统，其特征是：所述的应变片数量为1-4个，间隔分布。3.根据权利要求1所述的一种非驱动轮毂轴承单元旋铆压力测量系统，其特征是：所述的应变环与法兰盘轴颈配合间隙为0.03-0.05mm。4.权利要求1所述的一种非驱动轮毂轴承单元旋铆压力测量方法，其特征在于包括以下步骤：A、零件准备，非驱动轮毂轴承单元内圈的部分结构经切割打磨形成应变环和旋铆环，应变环外径上粘贴有应变片；B、零件配合，将外圈、外列钢球、内列钢球、法兰盘、外保持架、内保持架和螺栓按照正常工艺流程完成组装后，安装应变环，再通过压力设备安装旋铆环；C、应变桥路搭建，应变片与外界自由状态的外应变片构建出相互独立的半桥电路；D、应变片的标定，把旋铆底座置于拉压力试验机的平台上，把B步骤中得到的总成置于旋铆...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄德杰，周旭，姜金东，
申请(专利权)人：浙江万向精工有限公司，万向集团公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33