雙列圓錐滾子軸承在汽車驅動后橋減速器的應用

李鳳軍

（方盛車橋（柳州）有限公司，廣西 柳州 545006）

雙列圓錐滾子軸承，是一組圓錐滾子軸承背靠背的組合單元。使用這種軸承單元時，無需調整軸承游隙，因此在運用雙列圓錐滾子軸承的時候，既繼承了使用成組圓錐滾子軸承的優(yōu)點，同時又解決了使用成組圓錐滾子軸承存在的問題。

目前，雙列圓錐滾子軸承在汽車上運用越來越廣泛，國內雙列圓錐滾子軸承的生產水平和使用經驗已經成熟。本文探討的主題，是中型汽車驅動后橋減速器上運用圓錐滾子軸承存在的不足，以及改用雙列圓錐滾子軸承的優(yōu)點。

1 運用圓錐滾子軸承的現(xiàn)狀及不足

汽車驅動后橋單級減速主減速器齒輪的支承型式，大部分采用騎馬式。騎馬式支承剛度好，有利于提高齒輪的承載能力。同時在應用這種結構時，小齒輪一般采用一對圓錐滾子軸承支承，使兩軸承的圓錐滾子大端朝外，以使兩軸承中心間的距離拉長并使懸臂縮短，增強支承剛度，同時也便于結構布置及軸承潤滑，結構見圖1。

圖1 雙曲面齒輪單級主減速器

這種結構布置的減速器小齒輪，是由兩個分體式圓錐軸承背對背支承，兩個圓錐軸承外圈利用軸承座7凸臺隔開，防止小齒輪上下竄動，導致傳動失效。通過調整墊片1調整兩軸承芯的距離來調整軸承配合游隙。這種布置結構型式，在國內外沿用了數十年，但還是存在怎樣準確調整小齒輪兩圓錐滾子軸承最佳游隙的問題。

圓錐滾子軸承的游隙大小，直接影響到軸承的壽命，還會影響到小齒輪的定位不好，容易改變齒輪副的嚙合斑點，影響齒輪副的壽命。因此，軸承游隙的合理調整非常重要。

這個問題一直困擾著汽車驅動車橋生產企業(yè)。目前行業(yè)內調整小齒輪兩圓錐滾子軸承游隙的辦法，基本上是通過測量軸承座的啟動力矩，來判斷軸承的游隙是否合理，方法如圖2。

圖2 圓錐軸承游隙調整辦法

以一定壓力F1壓緊兩圓錐滾子軸承，通過調整墊片1調整軸承的游隙，然后根據測軸承座的啟動力F2判斷軸承游隙是否合理。

由于每一對不同規(guī)格的圓錐滾子軸承的合理游隙與壓力F1、拉力F2有對應關系，這種對應關系需要基礎數據的統(tǒng)計與研究，恰恰國內的生產企業(yè)在基礎數據研究方面，做得相對不足。因此，在正確合理調整圓錐滾子軸承的游隙數據支持，就存在不足。

另外一個原因是，就算這組對應數據研究好了，在國內的生產方式很少做到100%測量這個啟動力矩，基本是靠裝配工的手感。每個裝配工的手感會存在差異，同一個裝配工，不同時候的精神狀態(tài)，手感都會有差異。在實際裝配過程中，為了保證軸承游隙盡可能在設計范圍內，就需要裝配工反復拆裝，通過加減調整墊片1，調整到比較理想的軸承游隙。這樣執(zhí)行起來，效率不高，產能受影響。

這種小齒輪采用兩個圓錐滾子軸承支承的減速器，給整車布置緩速器帶來空間的局限性。隨著人們生活節(jié)奏的加快，城市客車車速也相應提高，汽車制動頻繁，制動鼓制動發(fā)熱問題突出。

因此，現(xiàn)在的城市客車大部分都要求加裝緩速器分擔部分制動力。如果采用后置式發(fā)動機，那么發(fā)動機輸出端到驅動后橋的輸入端法蘭距離就短，傳動軸長度不夠，容易造成傳動角過大，不利于傳動。

在這個基礎上，再裝配一個緩速器，那空間就非常小，甚至布置不下。因此現(xiàn)在的汽車底盤布置，要求盡可能地縮短驅動后橋輸入法蘭到橋殼中心的距離A。

整車在配裝緩速器后，驅動橋減速器的小齒輪受的軸向力增大，要求提高軸承的軸向承載能力，同時又要求不能降低軸承的徑向承載能力和軸承中心距B 不能減小，因此就要求采用雙列圓錐滾子軸承，設計雙列軸承寬度加大，圓錐滾子軸承的錐角增大。

汽車驅動后橋品質的好壞與壽命的長短，主要取決于齒輪副、軸承的壽命。軸承壽命跟軸承的材料，制造精度、熱處理、裝配調整等關系密切。

圓錐滾子軸承的游隙調整，是由使用單位進行裝配調整的，因此不利于軸承的壽命控制。如果采用雙列圓錐滾子軸承，可以把影響軸承壽命的大部分因素，控制在生產企業(yè)，由生產企業(yè)根據配合軸，配合孔的過盈情況，實際使用溫升對軸承游隙的影響，進行統(tǒng)計研究，最后確定最佳的軸承游隙，然后成套提供給使用單位直接裝配，不需調整。

2 雙列圓錐滾子軸承的應用

根據以上分析的原因，雙列圓錐滾子軸承在汽車驅動后橋減速器上會慢慢得到廣泛應用。

下面兩款在汽車驅動后橋減速器應用雙列圓錐滾子軸承的結構示意圖，可供參考（見圖3、圖4）。

3 采用雙列圓錐滾子軸承的好處

采用雙列圓錐滾子軸承有以下好處：

（1）提高后橋總成的裝配效率。

（2）小齒輪軸承游隙控制合理，避免現(xiàn)階段的調整圓錐滾子軸承游隙困難的問題，同時也避免因軸承游隙大導致小齒輪偏角過大，影響到齒輪副的嚙合斑點，減少齒輪壽命。

圖3 雙曲面齒輪單級主減速器

圖4 雙曲面齒輪單級主減速器

（3）利于維修，不需調整。

（4）取消軸承座中間隔檔，可以縮短突緣到橋殼中心距離。加大軸承寬度，增加軸承的支撐點，提高軸承的支撐強度。有利于主減配裝緩速器。

4 結束語

隨著雙列圓錐滾子軸承在國內生產技術的不斷成熟，雙列圓錐滾子軸承在汽車驅動橋上應用越來越廣泛。目前雙列圓錐滾子軸承已經廣泛運用于汽車驅動橋輪轂軸承上。在汽車驅動橋主減速器上應用雙列圓錐滾子軸承，可以提高裝配效率，降低裝配難度，減少對裝配工人熟悉程度的依賴，保證產品質量穩(wěn)定性，同時也降低維修難度。該結構的驅動橋主減速器已申報國家專利，并通過審批。

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