轴承2017年3期
ISSN10003762
CN41 1148/TH
Bearing 2017, No. 3
22 25
D0I;10. 19533/j. issn1000 3762.2017. 03. 006
汽车轮毂轴承单元轴铆合铆头倾角有限元分析
李雪原，雷良育"2，刘兵"，董亮'，胡烨
（1.浙江农林大学工程学院，浙江临安311300;2.浙江兆丰机电股份有限公司，杭州311232）
摘要：针对第3代汽车轮毅轴承单元在轴铆合装配工艺中容易出现裂纹、擦伤等质量间题，采用DEFORM-3D 软件建立轮毂轴承单元有限元仿真模型。通过仿真模拟，比较在不同铆合倾角下铆合时芯轴所受最大应力、铆头所受轴向力以及内圈卡紧力的影响规律，得出了使芯轴所受应力较小、轴铆合过程中铆头所受轴向力和内圈所受卡紧力较稳定的最优铆合倾角。
关键词：轮毅轴承单元；铆合；铆头倾角；有限元分析
中图分类号：TH133.33;TG386.49
文献标志码：B
文章编号：10003762(2017)03002204
FiniteElementAnalysisofRivetHeadAngleinShaftEndRivetingof
AutomobileHubBearingUnits
Li Xueyuan',Lei Liangyu'2 ,Liu Bing" ,Dong Liang', Hu Ye
(1, School of Engineering,Zhejiang A&F University ,Linan 311300, China;2. Zhejiang Zhaofeng Mechanical and
Electronic Co. ,Ltd. ,Hangzhou 311232, China)
Abstract : Aimed at the crack, scratch and other quality problems easily occurred in shaft riveting process of third gen-eration hub bearing unit, the finite element simulation model of hub bearing is established with DEFORM 3D soft-ware. Through the simulation, the maximum stress, the axial force acted on the rivet head and the inner clamping force are analyzed under diferent rivet head inclination angles, The stress oni the mandrel is smaller and axial force subjected by the rivet head and clamping force subjected by the inner ring is more stable under the optimal riveting angle in shaft riveting process.
Key words: wheel hub bearing unit; riveting: rivet head angle; finite element simulation
轮毂轴承单元作为汽车的关键零部件，不仅要承受整车的重量，还起到为轮毂转动提供精准的导向作用]。轮毂轴承单元发展迅速，目前主要使用的是第3代！2)。为了减轻轮毂轴承单元的质量，更加紧凑化，提高安全性和可靠性，第3代轮毂轴承单元改变了第2代使用连接螺母的方
收稿日期：2016-08-17；修回日期：2016-10-18
基金项目：浙江省科学技术厅重点研发计划项目(2015C01SA190001)
作者简介：李雪原（1990一），男，江苏徐州人，硕士研究生，研究方向为机电一体化，E-mail:823310427@qq.com。通信作者：雷良育（1966一），男，湖北薪春人，博士后，教授，硕士生导师，主要从事机电检测与控制技术、车辆试验技术、电动汽车技术等教学和应用基础研究工作，E-mail：
10208022@163. com。万方数据
式，采用轴端的冷铆成形技术，使芯轴产生塑性变形，起到卡紧内圈的作用(3-4)。以轮毅轴承单元轴铆合过程的塑性变形为研究对象，分析芯轴在铆合过程中的变形和应力分布情况，研究倾角对轴铆合质量的影响规律。
轮毂轴承单元轴铆合工作原理 1
轴铆合工艺的工作原理如图1所示，内圈和芯轴装配在一起，铆头与芯轴之间存在倾角6，铆头在旋铆机的带动下绕0点根据设定的轨迹做旋转运动，同时逐渐下压，最终将芯轴头部旋压成图中虚线形状[5-8)。轮毅轴承单元轴铆合过程分为 3个阶段：1)铆头旋转下降，与芯轴接触；2)铆头在动力头的带动下沿芯轴内表面做摆动辗压运动，使芯轴的外表面开始与内圈接触；3）铆头动作