论轮毂轴承在农机机械中的应用

孟晓慧，李华庆

（浙江新昌皮尔轴承有限公司，浙江 新昌 312500）

1 发展历程

和普通车辆轮毂轴承一样，农机的轮毂轴承的发展也经历了三代。90年代中期以前，国内大部分都是采用传统的两套单独的圆锥滚子轴承或者球轴承，这种结构使得农机相对装配难度大、维护成本高、可靠性差，而且维护时还需要对轴承清洗、涂油调整等，某种程度上讲增加了农机的成本，不利于农机的大面积推广。

轮毂轴承单元是在标准角接触球轴承和圆锥滚子轴承的基础上发展起来的，具有组装性能好、可省略游隙调整、重量轻、结构紧凑、载荷容量大、为密封轴承可事先装入润滑脂、省略外部轮毂密封及免于维修等优点，适合农机的耐用、维修简单等要求。

（1）发展历程。第一代轮毂轴承是外圈整体式内圈背对背组合的双列角接触球轴承或双列圆锥滚子轴承。加工中先预设初始轴承游隙，在农机组装过程中无需使用调整预紧载荷的隔圈，这样保证了安装后预紧载荷在规定范围内，同时由于轮毂轴承自带了密封圈，省去了人工安装密封圈的步骤，大大减少了操作步骤，增强了使用的灵活性。

第二代轮毂轴承。与第一代轮毂轴承相比，增加了外圈带法兰盘的第二代轮毂轴承装配件数更少，重量轻、安装简便。增加的法兰盘可以直接通过螺栓连接到悬架，提高了安装的简便和使用的广泛性，更加适合农机造型的特殊要求。

第三代轮毂轴承。与前两代相比，第三代最大的区别就是增加了A B S传感器，它由带法兰盘的外圈和钢圈上带法兰盘的内圈相组成。第三代轮毂轴承遍采用摇辗技术自锁半内圈。相对于传统螺母结构，第三代轮毂轴承的改进构造具有体积小、重量轻等优点，大大降低了成本。在某些意义上讲，第三代轮毂轴承更符合农机人性化的要求，目前，第三代轮毂轴承还未大量的使用。

（2）发展趋势。随着汽车工业的发展，农机用轮毂轴承也在不断的向重量轻、体积小、性能优良、适应性强的一体化傻瓜型发展，极大地促进了农机的改进和性能的提高。

重量轻是通过提高轮毂轴承的一体化程度来实现的，第二代轮毂轴承较第一代轻了180g,而第三代轮毂轴承比第二代又少了120g的重量，极大地满足了农机轻型化的要求。

低摩擦力矩是降低农机油耗的一个重要的途径。轴承内部的低摩擦力矩轴承的类型和预紧载荷是影响轴承摩擦力矩的主要因素。从圆锥滚子轴承到目前的第三代轮毂轴承，最大（最小）预紧载荷降低了将近50%。密封是轴承摩擦力矩成分的重要部分，改进密封设计和效果可以大大降低摩擦力矩，进而提高轴承的效能，但是在某种程度上降低密封摩擦力矩会降低农机的耐泥浆性，因此解决这一矛盾也是下步农机轮毂轴承发展需要解决的重要问题。

刹车盘的震动极大地增加了农机在田间作业时的不稳定性，由于一些农机相对笨重，因此减少刹车盘的震动也成为轮毂轴承发展必须解决的问题。造成刹车盘振动的原因很多,其中刹车盘转子的轴向跳动是关键的一个，最大程度地降低轮毂轴承法兰盘的轴向跳动对于降低刹车盘的震动具有重要意义。

2 维修和保养

我国是个农业大国，地域形貌千差万别，气候千变万化，在一定程度上增加了农机轮毂轴承的保养和维修的难度，增加了农机的运作成本，可以说维修的简便与否、成本高否决定了农机在市场，决定了其普及性。

根据统计规律，农机的故障80%的故障轴承造成的，一些大型的农机轴承的平均寿命在2年，更换率在20%。作为农机重要行走部件的轮毂轴承，担负着农机运行时减少底盘摩擦阻力、维持农机正常运转的重任。在日常的使用中，由于广大农民兄弟维修知识相对缺乏，保养意识差等，轮毂轴承容易出现故障，引起噪音、轴承发热等的现象，容易导致方向失控等危险现象。因此，轮毂轴承的维护和保养成为农机使用中重要的环节。

（1）故障原因。在日常的维修中，由于农机大多数的维修点都是靠经验，因此轴承的安装调整、维护等等有可能不按照技术要求，容易造成轴承安装不合适、轴承游隙调整不当等技术隐患，导致轴承各组成零件之间的受力状态不正常。特别是轴承游隙的调整,当轴承游隙调整不合适时,农机在非平稳、转弯或侧倾运行时会导致某一单侧因承受过大的轴向载荷以及弯矩引起的过大径向载荷,出现严重的早期疲劳失效。正确的安装操作是轴承长寿命的关键。

农机轴承的实效模式多数为密封失效，农机在田间运行时,工作环境相对恶劣，轴承在转动过程中，润滑剂洁净度不高，加上泥土等外界磨粒会侵入轴承滚道。磨粒颗粒较小时会在内、外圈滚道和滚动体表面产生擦伤;当颗粒较大或较硬时,磨粒磨损引起的过热将导致内外圈滚道和滚动体表面烧伤。由于轮毂轴承的特殊构造使得轴承的密封效果、润滑剂洁净度成为影响轴承寿命的重要因素。

（2）维护保养。为了最大限度地确保农机操作过程的安全和可靠性，无论农机使用时间长短，都要经常检查轮毂轴承的运行状况，观察轴承磨损或者其他情况的早期预警信号。轮毂轴承相对精密,在任何情况下都需要选择正确的方法和专用工具进行安装和拆卸，绝不允许蛮干，不允许使用榔头等直接敲击轴承，注意轴承内环境的洁净。

安装前要对轴和轴承座的磨损情况进行检查，防止安装后配合不良，造成轴承寿命降低。许多轴承是高密封性能设计从而免维护的，这类轴承在整个寿命期无需续加润滑脂的。对轮毂轴承单元，禁止拆开轮毂轴承或调整轮毂单元的密封圈，否则会使密封圈受损导致水或灰尘的进入，容易引起密封圈和内圈的损坏造成轴承永久失效。安装锁紧螺母要注意轴承和轴承座的类型，施加不同的扭矩。

3 结语

轮毂轴承作为农机的重要组成部件，其质量对于农机的质量、整体效能的发挥作用是显而易见的，因此对轴承的耐用性、可靠性、简便性要求越来越高。