Autoteollisuus on kotimaassani tärkeä pilariteollisuus, ja sillä on paikka, jota ei voida sivuuttaa koko jalostus- ja valmistusteollisuudessa. Laakerit näkyvät monissa auton korin osissa, joilla on erityistehtävät kantaa kuormia, vähentää kitkaa ja ohjata liikkuvia osia. Kotimaani taloudellisen kehityksen ja teollisuusteknologian jatkuvan parantamisen myötä Kiinasta on tullut merkittävä laakereiden tuotantomaa, mukaan lukien autojen laakeriteräs, mutta siellä on edelleen suuri ero ensiluokkaisiin valmistajiin, kuten Schaeffleriin Saksassa, SKF:ään Ruotsissa ja TIMKENiin. Yhdysvalloissa ja KOYOssa Japanissa. Lähteenä tulevien ponnistelujen suunta on edelleen metallurgian laadun, ei-metallisten sulkeumien tason, karbidien koon ja jakautumisen tiukka valvonta sekä lämpökäsittelytekniikan tason parantaminen.
Lämpökäsittely on keskeinen prosessi autojen laakereiden valmistusprosessissa, ja sen käsittelyn laatu ja raaka-aineet ovat kaksi tärkeää laakerien käyttöikään vaikuttavaa tekijää. Lämpökäsittelyllä on tärkeä vaikutus laakerien ja muiden osien mikrorakenteeseen, mekaanisiin ominaisuuksiin, pinnan laatuun, mitta- ja muototarkkuuteen sekä vakauteen käyttöolosuhteissa. Paras kokonaisvaltainen vikatilaan sovitettu suorituskyky on tärkeä lämpökäsittelytekniikan aihe.
1. Laakerimateriaalien käyttö autoissa
Kuten me kaikki tiedämme, laakerit koostuvat neljästä osasta: ulkorenkaasta, sisärenkaasta, vierintäelementeistä (kuulat, sylinterit, kartiot tai neularullat jne.) ja häkeistä. Joissakin niistä on tiivisterenkaat. Valmistusmateriaali on pääosin laakeriterästä.
Autolaakerien tyyppiä ja mallia valittaessa se perustuu pääasiassa kuorman todellisen osan luonteeseen, suuntaan, kokoon ja työympäristöön sekä kuorman jäykkyyden, rajanopeuden, käyttöiän ja tarkkuuden vaatimuksiin. laakerin, ja sen on yleensä toteuttanut suunnittelija. Laakereita käytetään laajalti ajoneuvoissa, ja ne vaihtelevat ajoneuvotyypin, asennuspaikan ja valmistajan mukaan, kuten kuvassa 1.
Kirjoittaja on vieraillut joissakin tärkeissä kotimaisissa autolaakereiden toimittajissa, kuten Shanghai Renben, Zhejiang Wanxiang Seiko, Hubei New Torch, Changzhou Guangyang, Luoyang Dongsheng, Chongqing Changjiang jne. Seuraavassa yhdistyvät vain auton voimajärjestelmä (moottorissa oleva laturi) , Ilmastointilaitteen sähkömagneettinen kytkin, kiristin- ja välipyörän laakerit), käyttöjärjestelmä (vaihteiston akselivaihteet, tasauspyörästö, kytkimet ja muut laakerit), navan laakerit ja muut niihin liittyvät tuotteet.
(1) Voimajärjestelmän laakerit
Moottori on auton sydän, joka antaa jatkuvasti voimaa muille komponenteille. Sisälaakerit hallitsivat aiemmin liukulaakerit. Tällä hetkellä useimmat niistä käyttävät tiivistettyjä kuulalaakereita laakerin suorituskyvyn parantamiseksi. Kuvassa 2 on esitetty useita tyypillisiä moottoreiden laakereita.
Generaattorin laakerit ovat yksirivisiä tiivistettyjä kuulalaakereita, joihin kohdistuu pääasiassa keskipitkävoima. Niiden on toimittava luotettavasti myös silloin, kun nopeus ylittää 2000 r/min ja lämpötila ylittää 180 astetta. Renkaat ja vierintäelementit on valmistettu erittäin puhtaasta GCr15:stä, ja lämpökäsittelyn jälkeisen kovuuden on oltava 58. ~ 64 HRC, häkki on yleensä valmistettu nailonista PA46 ja tiivisterengas on yleensä valmistettu akryylikumista ACM, ja viitestandardi on JB/T8167-2006.
Ilmastointilaitteen kompressorin sähkömagneettisen kytkimen laakeri on kaksirivinen kulmakosketuskuulalaakeri, ulkorengas pyörii, ilmastointilaitteen hihnapyörän nopeus voi olla 7000 ~ 13000 r/min, enimmäislämpötila on 160 astetta, materiaali on sama kuin yllä, ja häkki muutetaan yhteisestä pallomaisesta taskusta osaksi Lieriömäisille pinnoille vertailustandardi on JB/T10531-2005.
Kiristimen ja välipyörän laakerit ovat korkean suorituskyvyn tiivistettyjä kuulalaakereita. Edellinen toimii synkronisen voimansiirtohihnan löysällä puolella, kun taas jälkimmäinen toimii synkronisen voimansiirtohihnan kireällä puolella. Materiaalit ovat periaatteessa samat kuin edellä. Häkki voi olla teknistä muovia tai terästä 08 tai 10 terästä. Valmistettu, tiivisterengas on valmistettu ACM:stä tai FPM:stä (fluorikumi), ja vertailustandardi on JB/T10859-2008.
Vesipumpun akselin laakerit ovat yleensä kaksirivisiä kuulalaakereita, ja radiaalimitta on pienempi kuin tavalliset laakerit. Se on pohjimmiltaan kaksinkertainen laakerijärjestelmä, jonka rakenne on yksinkertaistettu. Kahdessa tuetussa laakerissa ei ole sisärenkaita. Vierintäelementtien kulkuradat on tehty suoraan akselille. Kahden tuetun laakerin ulkorenkaat on tehty kokonaisuudeksi. Molemmat puolet on tiivistetty tiivisteillä. Sen rullat on yleensä valmistettu runsaskromiteräksestä, ja akseli ja ulkorengas on valmistettu hiilihapotetusta teräksestä tai runsaskromiteräksestä. Viitestandardi on JB/T8563-2010.
(2) Käyttöjärjestelmän laakerit
Vaihteistojärjestelmän tyypillinen edustaja on vaihteisto, joka voidaan jakaa manuaalivaihteistoon (MT), automaattiseen (AT), portaattomasti säädettävään vaihteistoon (CVT), kaksoiskytkinvaihteistoon (DCT) jne., ja se on myös osa, jossa suurin osa laakereista on käytössä. Vaihteistossa on usein useita laakereita eri vaihteistoille ja päätyypit ovat kuulalaakerit, sylinterirullalaakerit, kartiorullalaakerit, neularullalaakerit jne. Vaihteistoa voidaan pitää vaihteistona. Rasvassa ja ruosteenestoöljyssä on usein epäpuhtauksia (rautaviilaa, purseet, hiekkasulkeumat jne.). Laakeri pyörii suurella nopeudella käytön aikana, mikä lyhentää huomattavasti käyttöikää.
Kuva 3 on kaaviomainen kaavio yrityksemme MA-tyyppisen manuaalivaihteiston laakeriasennosta (katso kuvassa sinisellä merkitty osa), jossa syväurakuulalaakeri 25D52E15 on käytössä yhdellä akselilla ja yhdellä vaihteella ja syväura kuulalaakeri 25D62E17 yhdelle akselille ja viidelle vaihteelle. Toisen akselin ensimmäinen hammaspyörä on sylinterimäinen rullalaakeri 32D62E16 ja toisen akselin viides vaihde on syväurakuulalaakeri 22D57E17.
Kuva 3MA Käsivaihteisto ja laakerin asento tasauspyörästössä
Tasauspyörästössä on myös kaksi kartiorullalaakeria 38D63E17, jotka sijaitsevat vastaavasti tasauspyörästön kotelon vasemmalla ja oikealla puolella ja asennetaan alennuskotelon istuinreikään, jotka kantavat ja välittävät tasauspyörästön ja alennuspyörän käyttövoimaa, Vähennä vaihteiston kitkavastusta, paranna vaihteiston tehokkuutta ja luotettavuutta.
Yllä olevien laakerien vierintärungon sekä sisä- ja ulkorengasmateriaalit ovat pääasiassa GCr15, 100Cr6, SUJ2, SKF3, yleiskarkaisu + matalalämpötilakarkaisu, lämpökäsittelyn kovuus 60-63HRC (vierinrungon vaatimukset 60-64HRC) ), nailonhäkin materiaali on PA46 +30%GF, kosketintiivisterengas on ACM+SPCC ja voitelurasva on Chevron SRI-2 (rasvan määrä 2,0–2,8 g).
Kytkimen vapautuslaakeri, joka tunnetaan yleisesti kytkimen iskulevynä, sijaitsee kuvan 4 mukaisesti. Kun kytkinpolkimen päälle astutaan, jousen työntövoimaa kantava painelevy tai käyttölevy voi siirtyä kytkinkotelon suuntaan, ts. , erotusvipua voidaan kallistaa puristuslevyn jousivoiman voittamiseksi. Kytkimen erotustyö on tällä hetkellä pääasiassa riippuvaista tuonnista. Rullarunko on 100Cr6, sisä- ja ulkorenkaiden materiaali C67S (minimipinnan kovuus vaaditaan 680HV), häkki PA66+25%FV ja tiiviste hydrattua nitriilikumia HNBR. Katso standardi.
3) Auton pyörän laakerit Autojen yleisen suorituskyvyn paranemisen myötä pyöränlaakerien käyttöikää, lujuutta, jäykkyyttä ja huoltovapaata koskevat vaatimukset ovat yhä tiukemmat, ja ihmiset ymmärtävät yhä enemmän keveyden, luotettavuuden, monikäyttöisyyden tärkeyden. toiminto ja modularisointi, autojen navan laakerit kehittyvät kohti erittäin integroitua suuntaa. Auton navan laakeriyksikkö on kehittynyt alkuperäisestä rengaslukitustyypistä ja häkin lukitustyypistä (ensimmäinen sukupolvi) toiseen sukupolveen, jossa on laippa ulkorenkaassa, ja sitten sisärenkaaseen, jossa on suuri täyttökulma puristussovite. Kolmannen sukupolven laipassa voidaan integroida anturi ABS:llä ja laippa, kuten kuvassa 5. Ne ovat kaikki kaksirivisiä kuulalaakereita, jotka kestävät suuremman kuorman, mukaan lukien koko runko. Suurin osa yrityksemme olemassa olevien mallien etupyörän navan laakereista käyttää ensimmäistä sukupolvea ja takapyörissä kolmatta sukupolvea. Esimerkiksi ajoneuvon navalaakerin sisä- ja ulkorenkaiden materiaali on SKF3, teräskuulan materiaali SUJ2, laipan materiaali S55C, pultin materiaali SCM435, häkki nailonia PA66+25%GF, ja yhdistetty tiivisterengas on NBR+SPCC/NBR+SUS430.
2. Autojen laakerimateriaalit ja suorituskykyvaatimukset
Tällä hetkellä autot ovat kehittymässä kohti keveyttä, mukavuutta, lujuutta, suurta tehoa, kompaktia rakennetta, kestävyyttä, hyvää kiihtyvyyttä ja korkeaa luotettavuutta. Lisäksi elektronisen ohjaustekniikan kehityksen myötä autot kehittyvät myös käytännön suorituskyvyn, kuten alhaisen energiankulutuksen, yksinkertaisuuden ja mukavuuden sekä vahvan käytettävyyden suuntaan. Siksi vierintälaakerien, jotka ovat tärkeitä auton tuen komponentteja, on mukauduttava tähän suuntaukseen.
Auton laakerien huollon aikana vierintäelementtien ja renkaiden pinnan yksikköpinta-alan on kestettävä paljon painetta, joka voi laskennan jälkeen nousta jopa 5000N/mm2. Kun laakerit ovat käynnissä, ne ovat vieriviä ja liukuvia. Sen lisäksi, että ne altistuvat suurelle taajuudelle, vuorottelevat Kosketusjännityksen lisäksi siihen vaikuttaa myös keskipakovoima, kuten kuvassa 6. Kirjallisuuden mukaan autojen laakerien päävikatilat ovat kuoriutuminen, kuoppaisuus, tarttuminen, venymä, murtuminen, tarkkuuden menetys, liiallinen tärinä ja melu jne. Siksi laakeriteräksen suorituskyvyllä on seuraavat vaatimukset: ① Korkea puhtaus. ② alhainen happipitoisuus. ③ Korkea kovuus ja kulutuskestävyys. ④ Hyvä mittavakaus. ⑤ Riittävä puristuslujuus ja muodonmuutoskestävyys. ⑥ Hyvä prosessin suorituskyky.
Laakeriteräs on yksi tärkeimmistä erikoisteräslajeista. Sen laatu ja suorituskyky heijastavat suurelta osin maan metallurgista tasoa. Autojen laakeriteräksen osuus laakeriteräksen vuosituotannosta on noin 40 %, ja kulutus on suuri. Vaikka autojen laakerien käyttöiällä ja luotettavuudella on tietty suhde alkuperäisen suunnittelun, valmistuksen, voitelun, asennuksen ja huollon kanssa, raaka-aineet ovat avainasemassa.
Yllä olevasta voidaan nähdä, että autojen laakerikokoonpanon useiden pääkomponenttien joukossa, lukuun ottamatta sitä tosiasiaa, että häkki on vaihdettu alkuperäisestä meistoteräksestä suosittuun nailonmateriaaliin (kuten ruiskuvalettu PA66+30 %GF) ja tiiviste on useammin valmistettu kumimateriaalista (kuten ACM+SPCC, NBR+SUS430), autojen laakerien vierintäelementit ja sisä- ja ulkorenkaat Kiinassa käyttävät suurta määrää korkeahiilisiä kromipitoisia laakeria teräkset, jotka sisältävät wC=0,95 %~1,05 %, wCr=1,40 %~1,65 % Karkauttavuuden parantamiseksi vastaamaan osien seinämän paksuuden muutostarpeita, sarja korkeakarkaistuja korkeahiilisiä kromiteräksiä voidaan kehittää lisäämällä Mo-pitoisuutta: kuten 100Cr6 ja 100CrMo Saksassa, SKF2 ja SKF3 Ruotsissa ja 52100.3 ja 52100.4 Yhdysvalloissa, Japanin SUJ2, SUJ4, SUJSUJ4, SUJSUJ4, SUJ5 jne., soveltuvat martensiittiseen karkaisuun ja soveltuvat myös erittäin paksuseinäisten laakeriosien bainiittisammutukseen. Niiden välillä on pieniä eroja kemiallisessa koostumuksessa, kuten taulukosta 1 näkyy. Näiden kahden välinen vertailu Itse asiassa näitä teräslajeja voidaan pitää GCr15:n muunnelmina.