論輪轂軸承在農(nóng)機機械中的應用

孟曉慧，李華慶

（浙江新昌皮爾軸承有限公司，浙江 新昌 312500）

1 發(fā)展歷程

和普通車輛輪轂軸承一樣，農(nóng)機的輪轂軸承的發(fā)展也經(jīng)歷了三代。90年代中期以前，國內(nèi)大部分都是采用傳統(tǒng)的兩套單獨的圓錐滾子軸承或者球軸承，這種結(jié)構(gòu)使得農(nóng)機相對裝配難度大、維護成本高、可靠性差，而且維護時還需要對軸承清洗、涂油調(diào)整等，某種程度上講增加了農(nóng)機的成本，不利于農(nóng)機的大面積推廣。

輪轂軸承單元是在標準角接觸球軸承和圓錐滾子軸承的基礎上發(fā)展起來的，具有組裝性能好、可省略游隙調(diào)整、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、載荷容量大、為密封軸承可事先裝入潤滑脂、省略外部輪轂密封及免于維修等優(yōu)點，適合農(nóng)機的耐用、維修簡單等要求。

（1）發(fā)展歷程。第一代輪轂軸承是外圈整體式內(nèi)圈背對背組合的雙列角接觸球軸承或雙列圓錐滾子軸承。加工中先預設初始軸承游隙，在農(nóng)機組裝過程中無需使用調(diào)整預緊載荷的隔圈，這樣保證了安裝后預緊載荷在規(guī)定范圍內(nèi)，同時由于輪轂軸承自帶了密封圈，省去了人工安裝密封圈的步驟，大大減少了操作步驟，增強了使用的靈活性。

第二代輪轂軸承。與第一代輪轂軸承相比，增加了外圈帶法蘭盤的第二代輪轂軸承裝配件數(shù)更少，重量輕、安裝簡便。增加的法蘭盤可以直接通過螺栓連接到懸架，提高了安裝的簡便和使用的廣泛性，更加適合農(nóng)機造型的特殊要求。

第三代輪轂軸承。與前兩代相比，第三代最大的區(qū)別就是增加了A B S傳感器，它由帶法蘭盤的外圈和鋼圈上帶法蘭盤的內(nèi)圈相組成。第三代輪轂軸承遍采用搖輾技術(shù)自鎖半內(nèi)圈。相對于傳統(tǒng)螺母結(jié)構(gòu)，第三代輪轂軸承的改進構(gòu)造具有體積小、重量輕等優(yōu)點，大大降低了成本。在某些意義上講，第三代輪轂軸承更符合農(nóng)機人性化的要求，目前，第三代輪轂軸承還未大量的使用。

（2）發(fā)展趨勢。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，農(nóng)機用輪轂軸承也在不斷的向重量輕、體積小、性能優(yōu)良、適應性強的一體化傻瓜型發(fā)展，極大地促進了農(nóng)機的改進和性能的提高。

重量輕是通過提高輪轂軸承的一體化程度來實現(xiàn)的，第二代輪轂軸承較第一代輕了180g,而第三代輪轂軸承比第二代又少了120g的重量，極大地滿足了農(nóng)機輕型化的要求。

低摩擦力矩是降低農(nóng)機油耗的一個重要的途徑。軸承內(nèi)部的低摩擦力矩軸承的類型和預緊載荷是影響軸承摩擦力矩的主要因素。從圓錐滾子軸承到目前的第三代輪轂軸承，最大（最小）預緊載荷降低了將近50%。密封是軸承摩擦力矩成分的重要部分，改進密封設計和效果可以大大降低摩擦力矩，進而提高軸承的效能，但是在某種程度上降低密封摩擦力矩會降低農(nóng)機的耐泥漿性，因此解決這一矛盾也是下步農(nóng)機輪轂軸承發(fā)展需要解決的重要問題。

剎車盤的震動極大地增加了農(nóng)機在田間作業(yè)時的不穩(wěn)定性，由于一些農(nóng)機相對笨重，因此減少剎車盤的震動也成為輪轂軸承發(fā)展必須解決的問題。造成剎車盤振動的原因很多,其中剎車盤轉(zhuǎn)子的軸向跳動是關鍵的一個，最大程度地降低輪轂軸承法蘭盤的軸向跳動對于降低剎車盤的震動具有重要意義。

2 維修和保養(yǎng)

我國是個農(nóng)業(yè)大國，地域形貌千差萬別，氣候千變?nèi)f化，在一定程度上增加了農(nóng)機輪轂軸承的保養(yǎng)和維修的難度，增加了農(nóng)機的運作成本，可以說維修的簡便與否、成本高否決定了農(nóng)機在市場，決定了其普及性。

根據(jù)統(tǒng)計規(guī)律，農(nóng)機的故障80%的故障軸承造成的，一些大型的農(nóng)機軸承的平均壽命在2年，更換率在20%。作為農(nóng)機重要行走部件的輪轂軸承，擔負著農(nóng)機運行時減少底盤摩擦阻力、維持農(nóng)機正常運轉(zhuǎn)的重任。在日常的使用中，由于廣大農(nóng)民兄弟維修知識相對缺乏，保養(yǎng)意識差等，輪轂軸承容易出現(xiàn)故障，引起噪音、軸承發(fā)熱等的現(xiàn)象，容易導致方向失控等危險現(xiàn)象。因此，輪轂軸承的維護和保養(yǎng)成為農(nóng)機使用中重要的環(huán)節(jié)。

（1）故障原因。在日常的維修中，由于農(nóng)機大多數(shù)的維修點都是靠經(jīng)驗，因此軸承的安裝調(diào)整、維護等等有可能不按照技術(shù)要求，容易造成軸承安裝不合適、軸承游隙調(diào)整不當?shù)燃夹g(shù)隱患，導致軸承各組成零件之間的受力狀態(tài)不正常。特別是軸承游隙的調(diào)整,當軸承游隙調(diào)整不合適時,農(nóng)機在非平穩(wěn)、轉(zhuǎn)彎或側(cè)傾運行時會導致某一單側(cè)因承受過大的軸向載荷以及彎矩引起的過大徑向載荷,出現(xiàn)嚴重的早期疲勞失效。正確的安裝操作是軸承長壽命的關鍵。

農(nóng)機軸承的實效模式多數(shù)為密封失效，農(nóng)機在田間運行時,工作環(huán)境相對惡劣，軸承在轉(zhuǎn)動過程中，潤滑劑潔凈度不高，加上泥土等外界磨粒會侵入軸承滾道。磨粒顆粒較小時會在內(nèi)、外圈滾道和滾動體表面產(chǎn)生擦傷;當顆粒較大或較硬時,磨粒磨損引起的過熱將導致內(nèi)外圈滾道和滾動體表面燒傷。由于輪轂軸承的特殊構(gòu)造使得軸承的密封效果、潤滑劑潔凈度成為影響軸承壽命的重要因素。

（2）維護保養(yǎng)。為了最大限度地確保農(nóng)機操作過程的安全和可靠性，無論農(nóng)機使用時間長短，都要經(jīng)常檢查輪轂軸承的運行狀況，觀察軸承磨損或者其他情況的早期預警信號。輪轂軸承相對精密,在任何情況下都需要選擇正確的方法和專用工具進行安裝和拆卸，絕不允許蠻干，不允許使用榔頭等直接敲擊軸承，注意軸承內(nèi)環(huán)境的潔凈。

安裝前要對軸和軸承座的磨損情況進行檢查，防止安裝后配合不良，造成軸承壽命降低。許多軸承是高密封性能設計從而免維護的，這類軸承在整個壽命期無需續(xù)加潤滑脂的。對輪轂軸承單元，禁止拆開輪轂軸承或調(diào)整輪轂單元的密封圈，否則會使密封圈受損導致水或灰塵的進入，容易引起密封圈和內(nèi)圈的損壞造成軸承永久失效。安裝鎖緊螺母要注意軸承和軸承座的類型，施加不同的扭矩。

3 結(jié)語

輪轂軸承作為農(nóng)機的重要組成部件，其質(zhì)量對于農(nóng)機的質(zhì)量、整體效能的發(fā)揮作用是顯而易見的，因此對軸承的耐用性、可靠性、簡便性要求越來越高。