汽车轮毂轴承失效模式与分析方法

罗彤，黄德杰，王建华，王青娣，陈松海

（浙江万向精工有限公司，杭州　３１１２１５）

摘要：汽车轮毂轴承开发阶段需要进行多种性能试验，通过轮毂轴承失效的案例，分析轴承早期失效模式，找出其根本原因，验证产品设计合理与否。针对这些失效模式，归纳梳理了轮毂轴承失效分析的系列方法，为深入研究轮毂轴承的失效机理，改善产品质量提供参考。

关键词：轮毂轴承；性能试验；失效模式；分析方法

中图分类号：ＴＨ１３３．３３；Ｕ２１１．４文献标志码：Ａ文章编号：１０００－３７６２（２０１４）０５－００４１－０４ＦａｉｌｕｒｅＭｏｄｅａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓＭｅｔｈｏｄｆｏｒＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＨｕｂＢｅａｒｉｎｇｓ

ＬｕｏＴｏｎｇ，ＨｕａｎｇＤｅｊｉｅ，ＷａｎｇＪｉａｎｈｕａ，ＷａｎｇＱｉｎｇｄｉ，ＣｈｅｎＳｏｎｇｈａｉ

（ＺｈｅｊｉａｎｇＷａｎｘｉａｎｇＰｒｅｃｉｓｉｏｎＩｎｄｕｓｔｒｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１１２１５，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｔａｇｅｏｆａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｈｕｂｂｅａｒｉｎｇｓｉｓｒｅｑｕｉｒｅｄｔｏｃｏｎｄｕｃｔｖａｒｉｏｕｓｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｔｅｓｔｓ．Ｔｈｅｉｎｉｔｉａｌｆａｉｌｕｒｅｍｏｄｅｆｏｒｂｅａｒｉｎｇｓｉｓａｎａｌｙｚｅｄｔｈｒｏｕｇｈｆａｉｌｕｒｅｃａｓｅｏｆｈｕｂｂｅａｒｉｎｇｓ，ａｎｄｔｈｅｒｏｏｔｃａｕｓｅｉｓｆｏｕｎｄｏｕｔｔｏｖｅｒｉｆｙｔｈｅｒａｔｉｏｎａｌｉｔｙｏｆｐｒｏｄｕｃｔｄｅｓｉｇｎ．Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｓｅｆａｉｌｕｒｅｍｏｄｅｓ，ａｓｅｒｉｅｓｍｅｔｈｏｄｆｏｒｆａｉｌｕｒｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｈｕｂｂｅａｒｉｎｇｓｉｓｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｉｎ－ｄｅｐｔｈｓｔｕｄｙｏｆｆａｉｌｕｒｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｆｏｒｈｕｂｂｅａｒｉｎｇｓａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｐｒｏｄｕｃｔｑｕａｌｉｔｙ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｕｂｂｅａｒｉｎｇ；ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｔｅｓｔ；ｆａｉｌｕｒｅｍｏｄｅ；ａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄ

轿车轮毂轴承是汽车底盘上的一个重要组件，其是否能够平稳可靠地运转直接关系到行车的安全。普通轴承失效模式识别和分析方法的研究已有相关学者做过大量的工作［１－４］。而轮毂轴承的失效分析起步较晚，近年来随着汽车工业的迅猛发展而逐渐受到重视。文献［５］对轮毂轴承载荷谱和失效机理做了深入探索。文献［６－７］分别就轮毂轴承的失效分析步骤及其对策与诊断方法进行了研究。

由于轮毂轴承失效模式多种多样，且相关研究工作存在一定的局限性，故在轮毂轴承开发阶段就需要进行各种性能试验，通过早期失效分析，找出其失效原因，为改善轮毂轴承的品质提供参考。

收稿日期：２０１３－０８－１３；修回日期：２０１３－１１－２２

作者简介：罗彤（１９６７—），男，湖北黄石人，试验工程师，主要从事轮毂轴承试验技术的研究。

Ｅ－ｍａｉｌ：ｔｌｕｏ＠ｗａｎｘｉａｎｇ．ｃｏｍ。１　性能试验范围

轮毂轴承开发验证的台架试验包括：一般耐久性试验、高速耐久性试验、疲劳强度试验、密封试验、刚性试验、动摩擦试验及冲击试验等。设计的样品只有顺利通过台架试验，才能在主机厂所指定的路试场进行道路试验。道路试验综合了台架试验的各种考评项目，能够真实反映实际工况。不同的主机厂有各自的台架试验和道路试验规范，并明确了评判标准。当试验样品没有达到试验规范或标准的相关要求时，认为样品发生了早期失效，该样品便属于失效分析的对象，需查找出失效的原因。

２　失效模式

根据国内、外著名轴承厂商，如洛阳轴研科技，浙江万向精工，ＳＫＦ，ＦＡＧ，ＮＳＫ及ＮＴＮ等的统计，轮毂轴承早期失效模式有腐蚀、压痕、烧伤、裂纹和剥落等多种，现大致归纳如图１所示［６］。

ＩＳＳＮ１０００－３７６２ＣＮ４１－１１４８／ＴＨ　

轴承　２０１４年５期

Ｂｅａｒｉｎｇ２０１４，Ｎｏ．５

４１－４４