新型智能化的轮毂轴承单元制造技术

本实用新型专利技术涉及一种新型智能化的轮毂轴承单元。它包括制动盘、转向节、滚珠、整体式保持架、等速万向节、带有多极磁线圈的内密封圈、外密封圈以及噪声传感器。制动盘与等速万向节外端钟形壳轴颈根部均设有滚道，共同作为轮毂轴承单元的内圈滚道，转向节轴颈设有两列滚道，作为轮毂轴承的外圈滚道，滚珠、整体式保持架、密封圈均安装于转向节轴颈与钟形壳轴颈、制动盘轴颈之间。所述结构零部件集成度高，配件少，缩小了转弯半径且易于加工和安装。所述转向节轴颈设有通孔，噪声传感器安装于转向节轴颈通孔内，用于实时监测轮毂轴承运转状况，实现了轮毂轴承自动故障诊断，提高了轮毂轴承的安全性能。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种新型智能化的轮毂轴承单元。它包括制动盘、转向节、滚珠、整体式保持架、等速万向节、带有多极磁线圈的内密封圈、外密封圈以及噪声传感器。制动盘与等速万向节外端钟形壳轴颈根部均设有滚道，共同作为轮毂轴承单元的内圈滚道，转向节轴颈设有两列滚道，作为轮毂轴承的外圈滚道，滚珠、整体式保持架、密封圈均安装于转向节轴颈与钟形壳轴颈、制动盘轴颈之间。所述结构零部件集成度高，配件少，缩小了转弯半径且易于加工和安装。所述转向节轴颈设有通孔，噪声传感器安装于转向节轴颈通孔内，用于实时监测轮毂轴承运转状况，实现了轮毂轴承自动故障诊断，提高了轮毂轴承的安全性能。【专利说明】新型智能化的轮毂轴承单元
本技术涉及汽车配件
，特别涉及一种新型智能化的轮毂轴承单元。
技术介绍
轮毂轴承单元作为汽车重要的零部件，主要用来承重以及为轮毂轴承的转动提供精确向导。目前轿车上普遍采用等速万向节与第三代轮毂轴承单元配合，轮毂轴承单元与车轮相连，等速万向节采用花键与内法兰进行配合，该结构零部件多，装配复杂，轿车转弯半径小。随着科技的进一步发展，人们对轿车零部件的集成度、紧凑性要求进一步提高。轮毂轴承作为汽车关键零部件，安全性能至关重要。安装用于实时检测轮毂轴承故障的传感器，提高轮毂轴承的安全性能，是未来发展的必然趋势。中国专利文献(专利号:CN 201195476 Y)，将钟形壳固定在内法兰盘长端轴颈的末端台阶上，并同时顶住内圈，长端轴颈的轴颈端面设成卷边，包住钟形壳,钟形壳内部设有等速驱动轴球笼式万向节。该种结构将内圈与钟形壳分开设置，零部件较多，结构复杂，且难以加工安装。中国专利文献(专利号:CN 202764599 U)涉及了一种智能轮毂轴承单元，在内法兰内孔中加装等速万向节，在外圈加装了温度传感器以及振动加速度传感器，内列滚珠与外列滚珠个数以及大小均设置为相同的规格。但是在汽车转向行驶时，靠近车轮一侧的外列轴承的实际载荷会明显大于靠近转向节一侧的内列轴承，其寿命也通常短于内列轴承，因此决定轮毂轴承寿命的主要因素在于外列轴承的承载能力。同时，轮毂轴承法兰盘内孔较小，难以有足够的空间用来安装等速万向节。该种结构零部件集成度较低，难以安装。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有技术中轮毂轴承结构复杂、零部件集成度低、运转状况无法监测等问题而设计一种新型智能化的轮毂轴承单元。本技术所采用的技术方案是:新型智能化的轮毂轴承单元，包括制动盘、转向节、内列滚珠、外列滚珠、整体式保持架、等速万向节、外密封圈、带多极磁线圈的内密封圈、噪声传感器；其中，所述制动盘与等速万向节配合安装，兼做轮毂轴承的内圈，转向节兼做轮毂轴承外圈，转向节、钟形壳及制动盘三者的轴颈之间安装所述整体式保持架、内密封圈、外密封圈、外列滚珠及内列滚珠；所述制动盘与内法兰一体化设计，制动盘的盘面设有安装孔，通过螺栓与车轮进行连接，使得制动盘兼有内法兰作用；转向节与外法兰一体化设计，使得转向节兼有外法兰的作用；制动盘轴颈根部及钟形壳轴颈根部分别设有第一滚道和第二滚道，上述两个滚道共同作为轮毂轴承单元的内圈滚道，转向节轴颈处对应所述两个滚道的设有两列滚道，作为轮毂轴承的外圈滚道。进一步的，所述转向节轴颈处设有通孔，所述通孔内安装噪声传感器，所述噪声传感器包括金属外壳及探头，所述金属外壳安装于通孔内，所述探头伸入所述整体式保持架中间过渡部位的弧形凹槽内，位于两列滚珠之间；传感器接口通过导线将电信号输送到ECU。进一步的，所述噪声传感器与转向节轴颈通孔配合安装，通孔轴线位于两列滚珠垂直中心线位置；通孔上半圈内表面与噪声传感器外表面均设有螺纹，噪声传感器金属外壳外表面设有橡胶密封圈，橡胶密封圈与噪声传感器金属外壳外表面贴合在一起，橡胶密封圈安装于通孔内壁凹槽内；所述橡胶密封圈直径略大于内壁凹槽直径，将噪声传感器压入通孔内，并采用螺纹连接进行固定，橡胶密封圈与转向节通孔内壁凹槽过盈配合。进一步的，整体式保持架两侧设有交错排列的外列兜孔和内列兜孔，所述内列兜孔用于放置内列滚珠，所述外列兜孔用于放置外列滚珠，外列兜孔数量多于内列兜孔数量，外列兜孔直径小于内列兜孔直径，二者节圆直径相等；进一步的，整体式保持架中间过渡区域设有向下的弧形凹槽，弧形凹槽用于容纳噪声传感器探头。进一步的，钟形壳轴颈末端加工有一台阶，制动盘内孔嵌套在轴颈台阶内，二者过盈配合连接成为一体，钟形壳轴颈端面设有卷边，压紧制动盘的内孔端面。进一步的，所述等速万向节包括钟形壳、保持架、内支架、内花键槽、轴向滚道及钢球，其中，所述钟形壳作为等速万向节的外支架，内部设有轴向滚道，钢球(56)安装于钟形壳与内支架之间，采用保持架约束钢球只能在轴向滚道运动，内表面设有内花键槽，与传动轴配合，传递动力。本技术具有如下的优点:1、与现有的轮毂轴承相比，本技术加装了噪声传感器，用以实时监测轮毂轴承单元的运行状况，出现异常故障，运转噪声加大，即刻报警，对于提高轮毂轴承的安全性能具有重要意义；2、现有的三代轮毂轴承单元包含内法兰、外法兰、保持架、滚珠、密封圈，其中内法兰通过螺栓与制动盘相连，外法兰通过螺栓与转向节相连。本技术将内法兰与制动盘、外法兰与转向节进行一体化布置，制动盘与内法兰、转向节与外法兰均结合为一个完整部件，取消了连接螺栓，制动盘与转向节兼有内、外法兰的作用，该设计结构更加紧凑，减轻了整体重量，有效降低了制动时产生的振动，衰减了制动时的振颤噪声，增加了车轮刚度；3、与现有的三代轮毂轴承单元相比，本技术取消了轮毂花键轴，将等速万向节与轮毂轴承做成一体化的结构，结构紧凑，安装方便，为设计人员布置转向结构提供了更多的自由空间，缩小了转弯半径；通过改变外列滚珠球数、直径，提高了外列滚珠的承载能力，同时留下了更多的设计空间用于制动盘、转向节的强度设计，提高了轮毂轴承的承载能力以及疲劳寿命；通过将原先的单独的两列保持架设为整体式保持架，保持架两侧分别设有不同数目以及尺寸的兜孔，放置滚珠，简化了结构，实现了轮毂轴承零部件的高度集成化；4、本技术将等速万向节的钟形壳轴颈根部及制动盘轴颈根部作为内圈，与滚珠进行配合，钟形壳轴颈台阶处与制动盘内孔采用过盈配合，并且钟形壳轴颈端面采用卷边形式，贴压在制动盘内孔的端面上。该种结构零件集成度高，无需采用额外的内圈结构，加工安装方便。【专利附图】【附图说明】图1为本技术总装结构示意图；图2为本技术噪声传感器连接结构示意图；图3为本技术整体式保持架的主视图；图4为本技术整体式保持架的立体图；图5为本技术噪声传感器工作过程示意图；图6为轮毂轴承双列滚珠在极限转弯工况下的等效应力云图；图中，I一外列滚珠、2—噪声传感器、3—内列滚珠、4一整体式保持架、5—等速万向节、6—带多极磁线圈的内密封圈、7—转向节、8—制动盘、9 一外密封圈、IO—螺栓、11一导线、12—E⑶、13—驾驶室仪表板指示灯、14 一橡胶密封圈、21—噪声传感器接口、22—噪声传感器探头、23—噪声传感器外表面、24—噪声传感器金属外壳、41一整体式保持架弧形凹槽、42—整体式保持架外列兜孔、43—整体式保持架内列兜孔、51—钟形壳、52—保持架、5本文档来自技高网...

【技术保护点】
新型智能化的轮毂轴承单元，包括制动盘（8）、转向节（7）、内列滚珠（3）、外列滚珠（1）、整体式保持架（4）、等速万向节（5）、外密封圈（9）、带多极磁线圈的内密封圈（6）、噪声传感器（2）；其中，所述制动盘（8）与等速万向节（5）配合安装，兼做轮毂轴承的内圈，转向节（7）兼做轮毂轴承外圈，转向节（7）、钟形壳（51）及制动盘（8）三者的轴颈之间安装所述整体式保持架（4）、内密封圈（6）、外密封圈（9）、外列滚珠（1）及内列滚珠（3）；其特征在于：所述制动盘（8）与内法兰一体化设计，制动盘（8）的盘面设有安装孔，通过螺栓（10）与车轮进行连接，使得制动盘（8）兼有内法兰作用；转向节（7）与外法兰一体化设计，使得转向节（7）兼有外法兰的作用；制动盘（8）轴颈根部及钟形壳（51）轴颈根部分别设有第一滚道（81）和第二滚道（511），上述两个滚道共同作为轮毂轴承单元的内圈滚道，转向节（7）轴颈处对应所述两个滚道的设有两列滚道，作为轮毂轴承的外圈滚道。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，林棻，朱为文，张尧文，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：实用新型
国别省市：