王建緒
（威海職業(yè)學(xué)院）

　　摘　要：為解決前輪輪轂軸承早期失效的質(zhì)量問題，通過對故障車型進(jìn)行拆解，找出主要的故障表現(xiàn)形式，經(jīng)過系統(tǒng)地分析，表明軸承裝配游隙過小和軸承制造質(zhì)量差是造成該質(zhì)量問題的主要原因，并通過路試驗證了失效分析。在此基礎(chǔ)上，采取控制軸承質(zhì)量、提高輪軸加工精度和調(diào)整優(yōu)化輪轂裝配工藝等措施，使該問題得到了有效改善。

　　關(guān)鍵詞：前輪轂軸承；早期失效；游隙；路試
　　1　概述
　　小型卡車廣泛用于城鄉(xiāng)結(jié)合部和農(nóng)村，適用于中短途貨物運輸，其工作狀況復(fù)雜，在高速和超負(fù)荷條件下，許多車輛在行駛里程不足5000公里時，其前輪轂軸承容易產(chǎn)生異常磨損，甚至破裂等失效形式，稱之為早期失效。某小型卡車曾一度出現(xiàn)輪轂軸承早期失效的現(xiàn)象，通過對該車型的輪轂外軸承失效原因進(jìn)行分析，提出了合理的解決方案。
　　2　問題表現(xiàn)
　　某系列小型卡車前輪轂內(nèi)、外軸承分別采用32209、30306兩種型號的圓錐滾子軸承，并成反排列安裝。根據(jù)統(tǒng)計，該系列小型卡車上市銷售兩年來，多次發(fā)生因前輪轂軸承燒蝕磨損等問題而造成前輪脫落的典型、重大質(zhì)量問題，對公司的銷售及售后服務(wù)工作帶來一定的負(fù)面影響，造成極大的市場抱怨。
　　車輛裝配下線后，經(jīng)過嚴(yán)格路試和檢測調(diào)整，滿足產(chǎn)品技術(shù)質(zhì)量要求。車輛在使用過程中，部分用戶在行駛到1000-2000公里時，車輛前輪出現(xiàn)異響，感覺車輛越來越沉重，甚至出現(xiàn)車輪脫落，不得不到服務(wù)站進(jìn)行檢修。通過匯總服務(wù)站維修記錄和用戶回訪，表明類似故障車輛行駛里程基本不到5000公里，運輸貨物以砂石、蔬菜、建筑材料為主，普遍存在超載現(xiàn)象。通過對退廠故障件進(jìn)行拆解分析，輪轂滾動軸承早期失效的主要現(xiàn)象是燒蝕磨損。
　　3　原因分析
　　3.1車輛使用不當(dāng)
　　小型卡車以盈利為運輸目的，用戶普遍存在“多拉快跑”的想法，不注重車輛清洗檢查和車輪潤滑保養(yǎng)。車箱容積大，超載現(xiàn)象嚴(yán)重，行駛路況較差，顛簸路面較多，車輪易遭受沖擊，易被泥沙侵蝕。
　　3.2裝配調(diào)整不當(dāng)
　　在裝配生產(chǎn)中，生產(chǎn)廠家注重裝配效率，片面強調(diào)擰緊力矩，忽略滿足軸承充分潤滑所需的“游隙”。由于裝配工藝不夠細(xì)化，缺少有效的檢測控制手段，容易造成軸向（或徑向）間隙過小或無間隙，是輪轂軸承早期失效的主要原因。
　　一方面，車型量產(chǎn)初期，由于輪軸加工工藝不合理，部分車軸尺寸和表面精度不合格，驗收時未能檢出，小部分車輛裝配后軸承“游隙”過小，導(dǎo)致滾子與滾道之間無潤滑油膜，形成干摩擦，引起軸承發(fā)熱、局部高溫，直至軸承燒結(jié)。另一方面，軸承緊固力矩控制不當(dāng)，扭矩太小緊固不可靠，生產(chǎn)中，操作者往往加大扭矩，致使軸承內(nèi)圈擠壓變形，影響防塵圈，泥沙易侵入；同時扭矩對軸承滾動體與滾道的游隙配合也有影響，如果扭矩過大，軸承內(nèi)套擠壓過緊，游隙過小，從而人為造成軸承運轉(zhuǎn)不順暢，潤滑不良，易引起軸承燒結(jié)。
　　3.3軸承質(zhì)量問題
　　由于管理、工藝、質(zhì)控不完善，部分軸承生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)出來的軸承未能達(dá)到規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在材料、精度和性能等方面可能存在缺陷，都會引起軸承早期損壞。
　　小型卡車工作環(huán)境較差，載荷較重，行駛速度較快，屬高速重載，對車軸軸承要求很高。制造不合格的軸承，在交變載荷的作用下，很容易出現(xiàn)早期失效，一旦產(chǎn)生變形、游隙過小或潤滑不良，就會引起軸承滾子與滾道燒結(jié)，首先是個別滾子轉(zhuǎn)動受阻、歪斜，進(jìn)而導(dǎo)致所有滾子歪斜，將內(nèi)外圈楔死，導(dǎo)致滾動軸承的滾柱破裂、擦傷、隔圈松曠并破碎，造成車輪脫落等重大質(zhì)量問題，容易引起惡性安全事故。
　　4　臨時措施
　　綜合分析問題表現(xiàn)，初步認(rèn)為軸承存在質(zhì)量問題，因此，立即停用庫存前橋，全部退廠返修，更換輪轂軸承后，小批量上線試裝，產(chǎn)品銷往特定地區(qū)，同時，加強售后跟蹤服務(wù)，做好產(chǎn)品質(zhì)量信息跟蹤反饋。售后信息說明，輪轂軸承早期失效問題有所改善，但未徹底解決。
　　5　實驗部分
　　5.1樣車改制
　　選取一輛能夠正常行駛且行駛里程已達(dá)1萬公里的該系列小卡為實驗樣車，首先將樣車前橋頂起檢查，左右兩前輪轉(zhuǎn)動靈活，測試鎖緊螺母的預(yù)緊力矩，力矩扳手顯示預(yù)緊力矩幾乎為零。打開左前輪轉(zhuǎn)向節(jié)螺母鎖緊裝置，將螺母用150N•m的力矩擰緊、鎖定，右輪保持原狀。
　　5.2路試
　　車輛裝載約2噸貨物，均布于貨箱，在平坦公路上行駛，緩慢加速，保持60-90km/h的車速行駛，行駛過程中車輛明顯向左跑偏。
　　當(dāng)行駛100km時，左前輪軸承潤滑脂融化外流，轉(zhuǎn)向節(jié)螺栓發(fā)熱燙手，右前輪無潤滑脂融化外流，轉(zhuǎn)向節(jié)螺栓略感發(fā)熱。
　　當(dāng)行駛100-300km期間，左前輪軸承有“吱吱”異響，且響聲越來越大，車輛向左跑偏趨勢加大，右前輪正常行駛。
　　當(dāng)行駛320km時，左前輪有“咔咔”異響。繼續(xù)行駛不足10km，左前輪脫出，停車。對左右前輪進(jìn)行拆解比對，左前輪外軸承燒蝕、散架、滾動體脫落（圖為損壞的左前輪軸承），右前輪未見明顯異常。
　　5.3實驗分析
　　為保證小型卡車正常行駛，前輪轂滾子軸承需要有合理的間隙。在同樣的載荷、車速、潤滑等條件下，左右軸承預(yù)緊力矩不同，左前輪軸承由于加150N•m的預(yù)緊力矩，無法靈活轉(zhuǎn)動，工作時發(fā)卡、發(fā)熱，Z終燒蝕失效，而右前輪正常工作。
　　6　解決措施
　　要求輪轂供方加強軸承采購的質(zhì)量控制，確保軸承質(zhì)量合格；改進(jìn)輪軸加工工藝，保證尺寸和表面精度；細(xì)化調(diào)整輪轂整裝配工藝，明確規(guī)定：輪轂軸承的軸向間隙調(diào)整時，先將六角螺母擰緊，擰緊力矩為130～160N•m，然后放松約1/6～1/3圈，使輪轂?zāi)莒`活轉(zhuǎn)動、無卡滯現(xiàn)象，再將止動墊圈鎖死。
　　采取上述措施后，前輪輪轂軸承早期失效的故障現(xiàn)象基本消除，輪轂軸承的外場故障率由0.25%逐年下降到0.05%，效果顯著。
　　7　結(jié)束語
　　為避免造成小型卡車前輪轂軸承早期失效，除了要保證軸承質(zhì)量，裝配調(diào)整是至關(guān)重要的，主要是控制軸承的預(yù)緊力矩，保證合理的“游隙”。

來源：《科技創(chuàng)新與應(yīng)用》2016年第15期