一种降耗节能型圆锥轮毂单元的制作方法

本发明涉及汽车轮毂单元，具体涉及一种降耗节能型圆锥轮毂单元。

背景技术：

目前，圆锥类轮毂单元在汽车上的应用，现有的圆锥滚子均为实心体结构，大端侧向磨擦引导转动。圆锥滚子接触的内圈、外圈和芯轴，其整体均为相同的材质，选材上有个矛盾的问题，使用优质材料成本就会非常高。反之，用次之的材料，功能寿命会随着下降。

圆锥类轮毂单元在使用过程中，滚动体对应的两列接触面，长时间的滚动摩擦，外圈、滚子、内圈会有最先出现疲劳损坏，零件也失去转动和承载的功能。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种降耗节能型圆锥轮毂单元，滚子设计成双锥角，采用复合结构,用承载来抵消侧向推边，中空的结构设计，自身具有高刚性和弹性，可提高零件的承载能力，承受部分来自车轮的冲击，在关键部位使用优质耐磨材料，可节约资源降低成本。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种降耗节能型圆锥轮毂单元，包括外圈、内圈、芯轴、保持架、滚子、密封件和螺栓，所述滚子为双锥角滚子，包括滚子基体和复合体ⅰ，所述滚子基体上设有凹口，所述复合体ⅰ上设有与凹口匹配契合的凸部；所述外圈滚道处设有复合体ⅱ，所述芯轴滚道处设有复合体ⅲ。

作为一种优选，所述复合体ⅰ、复合体ⅱ和复合体ⅲ均采用优质耐磨的材质。

作为进一步的改进，所述内圈无挡边。

作为一种优选，所述密封件包括密封圈组件和密封圈。

本发明滚子作为主要的转动并承载件，设计成复合结构的优势为，滚子件上的复合体对基体有预压，使表面产生应力，有助于提高表面的耐磨性。基体为中空设计，使整个滚子有足够的弹性，不仅可以抵消来自车轮上路面冲击，还能使整个产品安装后有预紧，滚子不会滑动磨擦，使用寿命也会提高。冲击会产生表面压痕，长时间工作后会成为疲劳损坏的源点。

本发明外圈做功的滚道，也设计成两种不同材料的复合体，优点有两点，一是降低消耗节约资源，成本也有下降，另一点是避免复杂形状的结构在热处理控制变形方面有改善。外圈设计成复合体的结构，主要的优点是消除热处理产生的应力变形，由于外圈的结构不规则，热处理后应力拉压变形会自由伸张，有阻力的地方变形小，无阻力的地方变形大。

本发明芯轴作为组合其它部件的基体，又有连接车轮的功能，体积相对大所以用材也多。若只在滚道上设计为复合材料，非关键处使用普通材质，滚动磨擦处用优质材料，这样成本自然下降。芯轴设计成复合体结构，由于体积大，若用优质材料作基体，加工成型相对困难，成本也非常高，热处理方面的弊端也和外圈相同，变形无法控制，只能增加工艺去消除。

本发明的有益效果是:滚子设计成双锥角，采用复合结构,用承载来抵消侧向推边，中空的结构设计，自身具有高刚性和弹性，可提高零件的承载能力，承受部分来自车轮的冲击，在关键部位使用优质耐磨材料，可节约资源降低成本。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为本发明实施例图1的左视结构示意图。

图3为本发明实施例滚子的结构示意图。

图4为本发明实施例外圈的结构示意图。

图5为本发明实施例芯轴的结构示意图。

其中，1.外圈；2.密封圈组件；3.内圈；4.芯轴；5.保持架；6.滚子；7.外圈滚道；8.密封圈；9.芯轴滚道；10.螺栓；11.滚子基体；12.复合体ⅰ；13.复合体ⅱ；14.复合体ⅲ。

下面结合附图对本发明做进一步说明。

具体实施方式

结合各附图所示，一种降耗节能型圆锥轮毂单元，包括外圈1、内圈3、芯轴4、保持架5、滚子6、密封件和螺栓10，所述滚子6为双锥角滚子，包括滚子基体11和复合体ⅰ12，所述滚子基体11上设有凹口，所述复合体ⅰ12上设有与凹口匹配契合的凸部；所述外圈1滚道处设有复合体ⅱ13，所述芯轴4滚道处设有复合体ⅲ14。所述12、复合体ⅱ13和复合体ⅲ14均采用复合体材料100e-52100，该复合体材料100e-52100断裂时的应力相对较高，符合轴承材料要求的高纯净度、的氧含量、高硬度和耐磨性、且良好的尺寸稳定性、足够的抗压强度和抗变形能力。其中内圈3无挡边，双锥角承载。所述密封件包括密封圈组件2和密封圈8，防止油脂外溢，防止外界灰尘、泥水、砂石等杂质进入轴承内部。

本发明结构特点为滚道处设计成优质耐磨材质，节约成本又可避免热处理带来的变形。这种轮毂单元的设计使用更长久，成本更低能创造更多的价值。

安装时，外圈基体锻造加工出安装尺寸，加工后回火，尺寸稳定后将复合体压入外圈内腔，热处理，磨加工。芯轴的加工类似外圈。滚子外购。滚子装入保持架，再装在芯轴上，注油脂，外圈上装入另一列滚子，压密封圈注油脂，合在芯轴上，压内圈、密封圈，铆合固定。

实际使用时，外圈复合体硬度为60-64hrc,芯轴复合体硬度60-64hrc,滚子复合体硬度略高64-66hrc,复合体热处理后对基体产生压应力，压应力有助提高表面抗磨损能力。空心滚子有抵消路面的少量冲击损坏。

技术特征：

1.一种降耗节能型圆锥轮毂单元，包括外圈（1）、内圈（3）、芯轴（4）、保持架（5）、滚子（6）、密封件和螺栓（10），其特征在于：所述滚子（6）为双锥角滚子，包括滚子基体（11）和复合体ⅰ（12），所述滚子基体（11）上设有凹口，所述复合体ⅰ（12）上设有与凹口匹配契合的凸部；所述外圈（1）滚道处设有复合体ⅱ（13），所述芯轴（4）滚道处设有复合体ⅲ（14）。

2.如权利要求1所述的一种降耗节能型圆锥轮毂单元，其特征在于：所述复合体ⅰ（12）、复合体ⅱ（13）和复合体ⅲ（14）均采用优质耐磨的材质。

3.如权利要求1所述的一种降耗节能型圆锥轮毂单元，其特征在于：所述内圈（3）无挡边。

4.如权利要求1所述的一种降耗节能型圆锥轮毂单元，其特征在于：所述密封件包括密封圈组件(2）和密封圈（8）。

技术总结
本发明公开了一种降耗节能型圆锥轮毂单元，包括外圈、内圈、芯轴、保持架、滚子、密封件和螺栓，所述滚子为双锥角滚子，包括滚子基体和复合体Ⅰ，所述滚子基体上设有凹口，所述复合体Ⅰ上设有与凹口匹配契合的凸部；所述外圈滚道处设有复合体Ⅱ，所述芯轴滚道处设有复合体Ⅲ。本发明采用复合结构,用承载来抵消侧向推边，中空的结构设计，自身具有高刚性和弹性，可提高零件的承载能力，承受部分来自车轮的冲击，在关键部位使用优质耐磨材料，可节约资源降低成本。

技术研发人员：郭永波
受保护的技术使用者：海宁奥通汽车零件有限公司
技术研发日：2020.11.25
技术公布日：2021.01.12