隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，為滿足輕量化、高安全性、舒適性、燃油經(jīng)濟(jì)性的要求，輪轂軸承正朝著集成化，高可靠性及長(zhǎng)壽命，低摩擦等性能方面發(fā)展。在乘用車中比較普遍采用有三種式樣的輪轂軸承，一代輪轂軸承，二代輪轂軸承和三代輪轂軸承。在輪轂軸承中，潤(rùn)滑脂的泄漏是引起軸承失效的最主要因素之一。潤(rùn)滑脂泄漏，不僅涉及密封圈結(jié)構(gòu)，也與封入的潤(rùn)滑脂種類相關(guān)。因此，如何選用合適的潤(rùn)滑脂，降低輪轂軸承的潤(rùn)滑脂泄漏概率，對(duì)提高汽車行駛安全性及降低汽車用戶的維護(hù)成本具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
 

 

本次發(fā)生油脂泄露的軸承為一代輪轂軸承，發(fā)生油脂泄露的部位為軸承內(nèi)側(cè)，泄漏油脂在驅(qū)動(dòng)軸與轉(zhuǎn)向節(jié)的空檔處集聚，油脂顏色墨綠，呈脂狀。拆解后觀察失效件潤(rùn)滑脂的狀態(tài)，呈現(xiàn)半流體狀。 

 

 

在分析原因之前，首先說明輪轂軸承的安裝結(jié)構(gòu)，首先將一代軸承壓裝到轉(zhuǎn)向節(jié)，然后再壓入輪轂軸，最后通過合適的鎖緊力矩控制輪轂軸承最終工作預(yù)壓，使其達(dá)到合適的工作狀態(tài)。一代輪轂軸承由外圈，內(nèi)圈，鋼球，油封，油脂，保持架等組成。 

 

 

首選確認(rèn)與油封配合的外圈內(nèi)徑，如果此內(nèi)徑尺寸超差或有毛刺或粗糙度不滿足設(shè)計(jì)要求，可能與油封配合的不良，從而導(dǎo)致潤(rùn)滑脂的泄漏。通過測(cè)量失效件外圈與油封配合處的尺寸，粗糙度，圓度及表面情況，確認(rèn)外圈關(guān)聯(lián)尺寸全部滿足設(shè)計(jì)要求，因此排除外圈的因素。 

 

 

同外圈情況相同，需要確認(rèn)與油封拋油環(huán)配合是否存在問題。通過測(cè)量?jī)?nèi)圈外徑，表面粗糙度，圓度；油封拋油環(huán)內(nèi)徑，表面粗糙度，圓度等參數(shù)，確認(rèn)內(nèi)圈及拋油環(huán)全部滿足設(shè)計(jì)要求。 

 

 

在分析原因之前，首先說明油封結(jié)構(gòu)及各個(gè)唇口的功能。本輪轂軸承采用了三唇式樣油封。每個(gè)唇口的功能介紹如下，唇Ⅰ：主唇，防止軸承內(nèi)油脂從內(nèi)部溢出到外部。唇Ⅱ：防塵唇，防止軸承外部異物，泥水等進(jìn)入到軸承內(nèi)部。唇Ⅲ：防塵唇，防止軸承外部異物，泥水等進(jìn)入到軸承內(nèi)部。 

 

 

（1）首先確認(rèn)潤(rùn)滑脂的封入量 

 

根據(jù)軸承設(shè)計(jì)，分析計(jì)算軸承內(nèi)容空間，確認(rèn)油脂封入量為正?？臻g容量的30～40%，符合設(shè)計(jì)要求。 

 

（2）潤(rùn)滑脂物理特性確認(rèn) 

 

如果潤(rùn)滑脂油分離度較高，在使用過程中基礎(chǔ)油容易析出而導(dǎo)致潤(rùn)滑脂的泄漏。確認(rèn)潤(rùn)滑脂的油分離度參數(shù)，發(fā)現(xiàn)此潤(rùn)滑脂的油分離度的值較小，滿足設(shè)計(jì)要求。排除由于潤(rùn)滑脂的油分離度不合適而導(dǎo)致基礎(chǔ)油甩出的可能。

 

 

聚脲潤(rùn)滑脂因其卓越的性能，如良好的熱穩(wěn)定和氧化安定性，高性能及長(zhǎng)使用壽命廣泛應(yīng)用于汽車輪轂軸承。但從本次油脂泄漏實(shí)際案例出發(fā)，潤(rùn)滑脂（A）與潤(rùn)滑脂（B）雖然同屬于聚脲型潤(rùn)滑脂，但因?yàn)槌砘瘎╊愋筒煌?，其剪切穩(wěn)定性有比較明顯的差異，對(duì)輪轂軸承潤(rùn)滑脂泄漏性能也有比較大的影響。為降低潤(rùn)滑脂的泄漏概率，對(duì)輪轂軸承潤(rùn)滑脂的選用提出了兩點(diǎn)建議：

 

 

不同結(jié)構(gòu)稠化劑會(huì)導(dǎo)致不同性能的聚脲潤(rùn)滑脂，確認(rèn)到芳香族稠化劑類型潤(rùn)滑脂，即潤(rùn)滑脂（B）在剪切穩(wěn)定性方面優(yōu)于脂肪族稠化劑類型聚脲潤(rùn)滑脂即潤(rùn)滑脂（A），使用過程中，硬度變化范圍小，建議選擇潤(rùn)滑脂時(shí)優(yōu)先選擇芳香族稠化劑類型聚脲潤(rùn)滑脂。

 

 

潤(rùn)滑脂剪切穩(wěn)定性，即延長(zhǎng)工作錐入度的變化率更能表征某種潤(rùn)滑脂的機(jī)械穩(wěn)定性。因此除了確認(rèn)工作錐入度，還需要確認(rèn)延長(zhǎng)工作錐入度的變化率，根據(jù)依據(jù)本次潤(rùn)滑脂（B）的剪切穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果及參考國(guó)標(biāo)GB/T 5671―1995《汽車通用鋰基潤(rùn)滑脂》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定延長(zhǎng)工作錐入度變化率不大于20%的標(biāo)準(zhǔn)，建議選擇聚脲基潤(rùn)滑脂時(shí)，潤(rùn)滑脂的延長(zhǎng)工作錐入度的變化率參考GB/T 5671―1995標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。 

 

當(dāng)然，除了以上兩點(diǎn)需要特別關(guān)注的因素外，轎車輪轂軸承的工作狀況決定其選用的潤(rùn)滑脂還應(yīng)必須具備的其他的關(guān)鍵性能包括： 

 

（1）優(yōu)異的耐高溫性能。 

 

（2）優(yōu)良的抗氧化安定性。 

 

（3）良好的橡膠兼容性。 

 

（4）優(yōu)良的抗微動(dòng)磨損和抗磨性能。 

 

（5）抗水性 

 

（6）較長(zhǎng)的使用壽命。 

 

四、結(jié)束語 
 

本文確認(rèn)了兩種不同稠化劑類型聚脲型潤(rùn)滑脂的剪切穩(wěn)定性的差異及對(duì)輪轂軸承潤(rùn)滑脂泄漏性能的影響，為今后輪轂軸承潤(rùn)滑油脂的選用提供了依據(jù)，對(duì)今后新車型輪轂軸承的開發(fā)具有非常重要的指導(dǎo)意義。