ISSN1000 3762 CN41 1148/TH
轴承2016年12期 Bearing 2016 , No. 12
弹性支承的汽车悬架轴承单元振动故障研究与
试验验证杨焕凤'，袁华生2
（1.同济大学汽车学院，上海201804;2.合弗勒投资中国有限公司，上海201804）
5-11
摘要：针对弹性支承下的悬架轴承振动噪声问题，基于ABAQUS建立悬架轴承和弹性支承单元模型，并结合 Hertz弹性理论对不同刚度支承下轴承的载荷和应力分布进行了有限元分析。结果表明：弹性支承刚度过低时，轴承发生较大弯曲变形，部分钢球会脱离正常运行沟道引起异常接触，导致轴承力矩增加和波动，从而引起故障；而随着支承刚度的增加，轴承变形逐渐减小，与支承刚度呈线性关系，运行状态得到改善；并对不同刚度的支承进行试验，验证了有限元法的正确性，
关键词：汽车悬架轴承；弹性支承；有限元法；振动故障；试验验证
中图分类号：TH133.30313.7
文献标志码：B
文章编号：10003762(2016)12000507
VibrationProblemAnalysisandExperimentalVerificationofAuto
Suspension Bearing Unit withFlexible Support
Yang Huanfeng,Yuan Huasheng
( 1. School of Automobile Studies, Tongji University, Shanghai 201804, China ;2. Schaefler Holding China Co. , Lid. ,
Shanghai 201804 , China)
Abstract : Aiming to vibration problem of suspension bearing with flexible support,strut bearing and support unit model is established,load and stress is calculated with the help of Hertz elasticity theory in ABAQUS. The simulation calcula-tion shows that bearing with low stiffness support has remarkable bending defomation,resulting in raceway stress distri-bution in abnormal area, which could cause the friction torque increase and bearing unit problem. With increasing of support stiffness, the bearing deformation decreased linearly and bearing running performance is improved. Comparison test based on support with different stiffness are carried out and verified the calculation result. The study provides feasi-ble solution for this kind of problem.
Key words : auto suspension bearing; flexible support; finite element method ; vibration problem; experimental verifica-tion
现代乘用车的前悬架设计多采用麦弗逊独立悬架，为保证车辆的精确转向，在麦弗逊独立前悬架中有一个重要部件，即悬架支承轴承单元。该单元分别通过弹性支承和减振器弹簧与车身和车轮相连，承受车辆的重量并为驾驶员提供舒适的转向体验。由于悬架系统运动及减振要求，支承为弹性元件！；且由于车辆的轻量化要求，部分轴
收日期：2016-08-08；修回日期：201609-06
作者简介：杨焕风（1981一），女，湖北荆州人，硕士，E-mail：
yanghan@ schaeffler. com, 万方数据
承做成薄壁无保持架结构，悬架轴承的转动频率不高于0.3Hz，该类轴承在低速旋转时发生振动噪声故障，并通过方向盘传递至驾驶员。初期检查故障轴承，并无发现疲劳、强度损坏、油脂故障及机械十涉等现象。轴承单元的振动故障往往同时伴随着低速轴承力矩波动，在更换弹性支承后故障得到改善，故弹性支承下的轴承力矩是故障分析的重点。
目前针对弹性支承引起的轴承摩擦力矩的研究较少，文献[2］采用有限元法和Craig-Bampton 固定界面模法研究了弹性支承对航空高速轴承司力学特性的影响，并未研究低速情况下的轴承性