汽車輪轂軸承內(nèi)法蘭動(dòng)靜平衡的調(diào)節(jié)工藝及其法蘭組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種汽車輪轂軸承內(nèi)法蘭動(dòng)靜平衡的調(diào)節(jié)工藝，其通過(guò)將內(nèi)法蘭實(shí)際參數(shù)輸入到三維軟件中，從軟件中尋找到偏心點(diǎn)，并在三維軟件中的內(nèi)法蘭上開(kāi)設(shè)平衡缺口來(lái)達(dá)到動(dòng)靜平衡，并將平衡缺口的參數(shù)輸出運(yùn)用在實(shí)際內(nèi)法蘭的設(shè)計(jì)上，實(shí)現(xiàn)汽車輪轂軸承的動(dòng)靜平衡；本發(fā)明還公開(kāi)了上述汽車輪轂軸承法蘭組件，包括內(nèi)法蘭，內(nèi)法蘭上設(shè)有與固定孔對(duì)應(yīng)的非圓周均勻分布的定位孔，內(nèi)法蘭上還設(shè)有圓周均勻分布的安裝孔，內(nèi)法蘭上的重心點(diǎn)與內(nèi)法蘭的旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間存在偏心距，內(nèi)法蘭上開(kāi)設(shè)有平衡通槽，內(nèi)法蘭的重心點(diǎn)與內(nèi)法蘭的旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)連線形成的射線構(gòu)成平衡通槽的對(duì)稱軸。本發(fā)明解決了內(nèi)法蘭因開(kāi)設(shè)不均勻通孔而造成的分布平衡問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】汽車輪轂軸承內(nèi)法蘭動(dòng)靜平衡的調(diào)節(jié)工藝及其法蘭組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車配件【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種汽車輪轂法蘭組件。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車輪轂軸承一般包括固定外法蘭、內(nèi)圈、鋼球、保持架和旋轉(zhuǎn)內(nèi)法蘭，內(nèi)圈套設(shè)在旋轉(zhuǎn)內(nèi)法蘭上，且鋼球通過(guò)保持架位于內(nèi)圈與固定外法蘭之間。外法蘭上設(shè)有固定孔，輪轂軸承通過(guò)螺栓與固定孔配合固定在汽車車架上，內(nèi)法蘭上設(shè)有安裝孔，安裝孔中設(shè)有螺栓，內(nèi)法蘭通過(guò)螺栓安裝在汽車車輪上，內(nèi)法蘭上還需開(kāi)設(shè)與外法蘭的固定孔位置對(duì)應(yīng)的定位孔，才能安裝上述外法蘭的固定螺栓。而當(dāng)外法蘭上的固定孔呈圓周均勻分布時(shí)，設(shè)在內(nèi)法蘭上的定位孔也為圓周均勻分布，由于內(nèi)法蘭的安裝孔都是圓周均勻分布的，當(dāng)其定位孔也呈圓周均勻分布時(shí)，則內(nèi)法蘭分布平衡，即其重心與法蘭圓盤(pán)的中心重合；而當(dāng)外法蘭上的固定孔非圓周均勻分布時(shí)，則設(shè)在內(nèi)法蘭上的定位孔也非圓周均勻分布，則會(huì)造成內(nèi)法蘭分布不平衡，即內(nèi)法蘭重心與內(nèi)法蘭的中心出現(xiàn)偏心距，影響軸承的平衡性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]目的一:為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種汽車輪轂軸承內(nèi)法蘭動(dòng)靜平衡的調(diào)節(jié)工藝，該調(diào)節(jié)工藝可以制得具有良好的平衡性能的內(nèi)法蘭，且該方法可以大大減少在調(diào)節(jié)過(guò)程中產(chǎn)生的成本費(fèi)用。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種汽車輪轂軸承內(nèi)法蘭動(dòng)靜平衡的調(diào)節(jié)工藝，其特征在于，包括以下步驟:(1)查得設(shè)計(jì)規(guī)范允許的最大不平衡力矩Ml ；
(2)對(duì)內(nèi)法蘭進(jìn)行實(shí)體參數(shù)的測(cè)量:實(shí)體參數(shù)包括內(nèi)法蘭密度、法蘭外圓直徑及厚度、內(nèi)法蘭上不均布安裝孔的尺寸大小以及安裝孔與內(nèi)法蘭旋轉(zhuǎn)中心的相對(duì)位置關(guān)系；(3)將測(cè)得的實(shí)體參數(shù)輸入三維軟件，獲得與實(shí)體形狀相同的內(nèi)法蘭圖像；(4)通過(guò)三維軟件測(cè)得內(nèi)法蘭圖像的旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)點(diǎn)位置、重心的坐標(biāo)點(diǎn)位置及重心質(zhì)量Wtl ; (5)比較步驟(4)中的旋轉(zhuǎn)中心坐標(biāo)點(diǎn)以及重心的坐標(biāo)點(diǎn)的偏差，得到偏心距％，利用公式e=Ml/ W0計(jì)算得到“要求偏心量最大值e” ；(6)當(dāng)偏心距e(l的絕對(duì)值大于“要求偏心量最大值e”時(shí)，在內(nèi)法蘭圖像的邊緣處較重側(cè)開(kāi)設(shè)缺口，該缺口以旋轉(zhuǎn)中心和重心的連接射線為對(duì)稱軸；(7)通過(guò)三維軟件對(duì)步驟(6)中開(kāi)設(shè)缺口后的內(nèi)法蘭圖像進(jìn)行測(cè)量旋轉(zhuǎn)中心坐標(biāo)點(diǎn)和重心的坐標(biāo)點(diǎn)，并對(duì)兩者進(jìn)行比較獲得新的偏心距ei ; (8)根據(jù)開(kāi)設(shè)缺口后測(cè)得的偏心距&的大小，對(duì)內(nèi)法蘭邊緣的缺口 R大小或距離t進(jìn)行不斷調(diào)整，直至偏心距en小于“要求偏心量最大值e”；(9)通過(guò)三維軟件測(cè)得步驟(8)中缺口的參數(shù)，并按照測(cè)得的缺口的參數(shù)在實(shí)體內(nèi)法蘭上進(jìn)行開(kāi)設(shè)平衡缺口。
[0005]上述結(jié)構(gòu)中，根據(jù)GBT 9239.1-2006《機(jī)械振動(dòng)恒態(tài)(剛性)轉(zhuǎn)子平衡品質(zhì)要求第I部分:規(guī)范與平衡允差的檢驗(yàn)》，查得或客戶要求的最大不平衡力矩M1，而三維軟件可以采用solidworks、UG、ProE等軟件,在三維軟件中建立三維坐標(biāo)系時(shí)，以內(nèi)法蘭的旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)為原點(diǎn)，便于比較偏心距。通過(guò)在三維軟件中不斷調(diào)整內(nèi)法蘭邊緣的缺口的大小，直到調(diào)整偏心距小于“要求偏心量最大值”(是指可以允許的最大偏心量)時(shí)，再將該弧形缺口的開(kāi)口大小、半徑大小、厚度以及深度等參數(shù)測(cè)量出來(lái)，再在實(shí)體內(nèi)法蘭上較重側(cè)(即在旋轉(zhuǎn)中心與重心點(diǎn)連接射線的方向上)按照上述測(cè)量的參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行開(kāi)口，這樣可以省掉因在實(shí)體上開(kāi)缺口不當(dāng)而造成的內(nèi)法蘭失效所產(chǎn)生的成本費(fèi)用。
[0006]目的二:為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種平衡性能好的汽車輪轂軸承法蘭組件。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種汽車輪轂軸承法蘭組件，包括外法蘭和內(nèi)法蘭，外法蘭上設(shè)有非圓周均勻分布的固定孔，內(nèi)法蘭上設(shè)有與固定孔對(duì)應(yīng)的非圓周均勻分布的定位孔，內(nèi)法蘭上還設(shè)有圓周均勻分布的安裝孔，內(nèi)法蘭上的重心點(diǎn)與內(nèi)法蘭的旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間存在偏心距，其特征在于:所述內(nèi)法蘭上開(kāi)設(shè)有平衡通槽，所述內(nèi)法蘭的重心點(diǎn)與內(nèi)法蘭的旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)連線形成的射線構(gòu)成平衡通槽的對(duì)稱軸。
[0008]上述結(jié)構(gòu)中，由于內(nèi)法蘭上的定位孔非圓周均布，會(huì)造成內(nèi)法蘭的重量分布不均，從而影響內(nèi)法蘭的旋轉(zhuǎn)性能，故在內(nèi)法蘭偏重的一側(cè)開(kāi)設(shè)平衡通槽，減輕其偏重一側(cè)的重量，達(dá)到軸承的動(dòng)靜平衡。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置，所述內(nèi)法蘭的重心點(diǎn)與內(nèi)法蘭的旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)連線形成的射線與內(nèi)法蘭邊緣相交處開(kāi)設(shè)有弧形缺口，所述弧形缺口以所述射線為軸左右對(duì)稱。
[0010]上述結(jié)構(gòu)中，平衡通槽可以設(shè)置在內(nèi)法蘭偏重一側(cè)的盤(pán)體上，也可以設(shè)置在內(nèi)法蘭的邊緣處，上述弧形缺口構(gòu)成平衡缺口，對(duì)內(nèi)法蘭起到平衡重量的作用，將該平衡缺口設(shè)置在邊緣處，便于內(nèi)法蘭的加工制造。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置，所述弧形缺口的半徑R、弧形缺口的深度t，與偏心距e之間的關(guān)系。
[0012]上述結(jié)構(gòu)中，根據(jù)偏心距e的大小，調(diào)整弧形缺口的半徑以及弧形缺口的深度來(lái)使偏心距e接近零，達(dá)到內(nèi)法蘭動(dòng)靜平衡。
[0013]采用上述方案，上述內(nèi)法蘭的靜平衡只要在徑向一個(gè)面能平衡，而動(dòng)平衡則是指要求兩個(gè)徑向平面內(nèi)都要平衡，即軸向也要平衡。對(duì)于高速旋轉(zhuǎn)的零件要求動(dòng)平衡，靜平衡是動(dòng)平衡基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)靜平衡，就能保證車輪平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，無(wú)振動(dòng)。故上述內(nèi)法蘭的偏心距接近零，達(dá)到了動(dòng)靜平衡性能，其既保證了軸承壽命，也提高了乘客的舒適性。
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]附圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例輪轂軸承結(jié)構(gòu)剖視圖；
附圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例法蘭組件結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖3為本發(fā)明具體實(shí)施例內(nèi)法蘭結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖4為本發(fā)明具體實(shí)施例內(nèi)法蘭結(jié)構(gòu)主視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本發(fā)明的具體實(shí)施例是汽車輪轂軸承內(nèi)法蘭動(dòng)靜平衡的調(diào)節(jié)工藝，包括以下步驟:(I)根據(jù)GBT 9239.1-2006《機(jī)械振動(dòng)恒態(tài)(剛性)轉(zhuǎn)子平衡品質(zhì)要求第I部分:規(guī)范與平衡允差的檢驗(yàn)》，查得設(shè)計(jì)允許的最大不平衡力矩Ml=300g.mm；(2)對(duì)內(nèi)法蘭進(jìn)行實(shí)體參數(shù)的測(cè)量:內(nèi)法蘭密度為7.8*10_3g/mm3 、法蘭外圓直徑為Φ 152mm及厚度為5mm。內(nèi)法蘭上不均布安裝孔有4個(gè)，安裝孔的直徑為Φ24_以及安裝孔與內(nèi)法蘭旋轉(zhuǎn)中心的相對(duì)位置關(guān)系分別為，將旋轉(zhuǎn)中心定義為(O，O, O) 4個(gè)安裝孔的坐標(biāo)點(diǎn)分別(-13.5 ,22.2，48.1 ) ；(-13.5,22.2，-48.1 ) (-13.5，-38.6 ,36.3 ) (-13.5，-38.6，-36.3)，(3)將測(cè)得的實(shí)體參數(shù)輸入solidworks三維軟件，獲得與實(shí)體形狀相同的內(nèi)法蘭圖像如圖3-4所示；(4)通過(guò)solidworks三維軟件測(cè)得內(nèi)法蘭重心的坐標(biāo)點(diǎn)位置為(-29.8290，0.3539,-0.0001 )，及重心質(zhì)量Wq=1709.556g ；(5)比較步驟(4)中的旋轉(zhuǎn)中心坐標(biāo)點(diǎn)以及重心的坐標(biāo)點(diǎn)的偏差，得到偏心距ef0.3539mm，利用公式e=Ml/ W0計(jì)算得到“要求偏心量最大值e”= 0.1755mm ；(6)上述偏心距θ(ι的絕對(duì)值大于“要求偏心量最大值e”，即“要求偏心量最大值e”=0.1755mm，實(shí)際偏心量|eQ = | 0.3539 | =0.3539mm，在內(nèi)法蘭圖像的邊緣處較重側(cè)開(kāi)設(shè)缺口，該缺口以旋轉(zhuǎn)中心和重心的連接射線為對(duì)稱軸；(7)通過(guò)solidworks三維軟件對(duì)步驟(6)中開(kāi)設(shè)缺口后的內(nèi)法蘭圖像進(jìn)行測(cè)量重心的坐標(biāo)點(diǎn)(-29.9368，-0.1840，-0.0001 )，并對(duì)旋轉(zhuǎn)中心與重心的坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行比較獲得新的偏心距e1= -0.1840 ; (8)根據(jù)開(kāi)設(shè)缺口后測(cè)得的偏心距ei的大小，測(cè)得內(nèi)法蘭邊緣的缺口 R為15mm，距離t為15mm，首先對(duì)R保持R=15mm(也可調(diào)整R值，比如R=20mm)，繼續(xù)對(duì)t進(jìn)行調(diào)整呈10mm，此時(shí)測(cè)得偏心距為ei = 0.0372該ei小于“要求偏心量最大值e”=0.1755mm，此時(shí)已經(jīng)合格，但仍可精細(xì)調(diào)整t=10.9mm,得到G1 =-0.0005,接近O ; (9)通過(guò)solidworks三維軟件導(dǎo)出步驟(8)中缺口的參數(shù)即缺口的半徑為R=15mm，深度t為10.9_，并按照測(cè)得的缺口的參數(shù)在實(shí)體內(nèi)法蘭上進(jìn)行開(kāi)設(shè)平衡缺口。由上述制得的內(nèi)法蘭如圖3-4所示。
[0017]如圖1-4所示是汽車輪轂軸承，其包括內(nèi)圈2、保持架5、鋼球組件4和法蘭組件，法蘭組件包括外法蘭I和內(nèi)法蘭6，內(nèi)法蘭6套設(shè)在外法蘭I中，內(nèi)圈2套設(shè)在內(nèi)法蘭6伸入外法蘭I中的一端，保持架5安裝在外法蘭I與內(nèi)圈2之間，鋼球組件4通過(guò)保持架5安裝在外法蘭I和內(nèi)圈2之間，外法蘭I與內(nèi)圈2之間還設(shè)有密封圈3 ;上述外法蘭I上設(shè)有非圓周均勻分布的固定孔11，內(nèi)法蘭6上設(shè)有與固定孔11對(duì)應(yīng)的非圓周均勻分布的定位孔62，內(nèi)法蘭6上還設(shè)有圓周均勻分布的安裝孔63，內(nèi)法蘭6的重心點(diǎn)A1與內(nèi)法蘭6的旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)A0之間存在偏心距e，內(nèi)法蘭6上開(kāi)設(shè)有平衡通槽，內(nèi)法蘭6的重心點(diǎn)A1與內(nèi)法蘭6的旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)A0連線形成的射線構(gòu)成平衡通槽的對(duì)稱軸。由于內(nèi)法蘭6上的定位孔62非圓周均布，會(huì)造成內(nèi)法蘭6的重量分布不均，從而影響內(nèi)法蘭6的旋轉(zhuǎn)性能，故在內(nèi)法蘭6偏重的一側(cè)開(kāi)設(shè)平衡通槽，減輕其偏重一側(cè)的重量，達(dá)到軸承的動(dòng)靜平衡。
[0018]上述內(nèi)法蘭6的重心點(diǎn)A1與內(nèi)法蘭6的旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)A0連線形成射線，該射線與內(nèi)法蘭6邊緣相交處開(kāi)設(shè)有弧形缺口 61，弧形缺口 61以射線為軸左右對(duì)稱。平衡通槽可以設(shè)置在內(nèi)法蘭6偏重一側(cè)的盤(pán)體上，也可以設(shè)置在內(nèi)法蘭6的邊緣處，上述弧形缺口 61構(gòu)成平衡缺口，對(duì)內(nèi)法蘭6起到平衡重量的作用，將該平衡缺口 61設(shè)置在邊緣處，便于內(nèi)法蘭6的加工制造。
[0019]上述弧形缺口 61的半徑R、弧形缺口 61的深度t，與偏心距e之間的關(guān)系。
[0020]上述結(jié)構(gòu)中，根據(jù)偏心距e的大小，調(diào)整弧形缺口 61的半徑R以及弧形缺口 61的深度t來(lái)使偏心距e接近零，達(dá)到內(nèi)法蘭6動(dòng)靜平衡。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車輪轂軸承內(nèi)法蘭動(dòng)靜平衡的調(diào)節(jié)工藝，其特征在于，包括以下步驟:(1)查得設(shè)計(jì)規(guī)范允許的最大不平衡力矩Ml ; (2)對(duì)內(nèi)法蘭進(jìn)行實(shí)體參數(shù)的測(cè)量:實(shí)體參數(shù)包括內(nèi)法蘭密度、法蘭外圓直徑及厚度、內(nèi)法蘭上不均布安裝孔的尺寸大小以及安裝孔與內(nèi)法蘭旋轉(zhuǎn)中心的相對(duì)位置關(guān)系；(3)將測(cè)得的實(shí)體參數(shù)輸入三維軟件，獲得與實(shí)體形狀相同的內(nèi)法蘭圖像；(4)通過(guò)三維軟件測(cè)得內(nèi)法蘭圖像的旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)點(diǎn)位置、重心的坐標(biāo)點(diǎn)位置及重心質(zhì)量Wtl ; (5)比較步驟(4)中的旋轉(zhuǎn)中心坐標(biāo)點(diǎn)以及重心的坐標(biāo)點(diǎn)的偏差，得到偏心距％，利用公式e=Ml/ Wtl計(jì)算得到“要求偏心量最大值e” ；(6)當(dāng)偏心距θ(ι的絕對(duì)值大于“要求偏心量最大值e”時(shí)，在內(nèi)法蘭圖像的邊緣處較重側(cè)開(kāi)設(shè)缺口，該缺口以旋轉(zhuǎn)中心和重心的連接射線為對(duì)稱軸；(7)通過(guò)三維軟件對(duì)步驟(6)中開(kāi)設(shè)缺口后的內(nèi)法蘭圖像進(jìn)行測(cè)量旋轉(zhuǎn)中心坐標(biāo)點(diǎn)和重心的坐標(biāo)點(diǎn)，并對(duì)兩者進(jìn)行比較獲得新的偏心距ei ; (8)根據(jù)開(kāi)設(shè)缺口后測(cè)得的偏心距61的大小，對(duì)內(nèi)法蘭邊緣的缺口 R大小或距離t進(jìn)行不斷調(diào)整，直至偏心距en小于“要求偏心量最大值e” ；(9)通過(guò)三維軟件測(cè)得步驟(8)中缺口的參數(shù)，并按照測(cè)得的缺口的參數(shù)在實(shí)體內(nèi)法蘭上進(jìn)行開(kāi)設(shè)平衡缺口。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1制造的汽車輪轂軸承法蘭組件，其特征在于:包括內(nèi)法蘭，內(nèi)法蘭上設(shè)有與外法蘭的固定孔對(duì)應(yīng)的非圓周均勻分布的定位孔，內(nèi)法蘭上還設(shè)有圓周均勻分布的安裝孔，內(nèi)法蘭上的重心點(diǎn)與內(nèi)法蘭的旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)之間存在偏心距，其特征在于:所述內(nèi)法蘭上開(kāi)設(shè)有平衡通槽，所述內(nèi)法蘭的重心點(diǎn)與內(nèi)法蘭的旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)連線形成的射線構(gòu)成平衡通槽的對(duì)稱軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車輪轂軸承法蘭組件，其特征在于:所述內(nèi)法蘭的重心點(diǎn)與內(nèi)法蘭的旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)連線形成的射線與內(nèi)法蘭邊緣相交處開(kāi)設(shè)有弧形缺口，所述弧形缺口以所述射線為軸左右對(duì)稱。
【文檔編號(hào)】F16C35/04GK103994176SQ201410227968
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】石華偉 申請(qǐng)人:上海思博特軸承技術(shù)研發(fā)有限公司, 上海人本集團(tuán)有限公司