一种轮毂轴承单元及其滚珠磨损监测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107131208A(43)申请公布日2017.09.05(21)申请号201710181484.8(22)申请日2017.03.24(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人林棻张会琪张华达(74)专利代理机构南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙)32249代理人陈国强(51)Int.Cl.F16C19/18(2006.01)F16C33/40(2006.01)F16C41/00(2006.01)B60B27/00(2006.01)G01M13/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种轮毂轴承单元及其滚珠磨损监测方法(57)摘要本发明公开了一种轮毂轴承单元及其滚珠磨损监测方法，包括内圈、外圈、连接轴、钟形壳、两个直角形保持架，所述内圈由左分离内圈和右分离内圈组成；直角形保持架由中心轴相互垂直的水平轴段和竖直圆盘组成，水平轴段上设置有水平兜孔，竖直圆盘上设置有竖直兜孔，两个直角形保持架分别设置在左分离内圈与外圈之间、右分离内圈与外圈之间，两个直角形保持架的水平兜孔和竖直兜孔中均安装有滚珠；所述外圈上安装有两个激光测距传感器、温度传感器。本发明由于采用了上述技术方案，大大提高了轴承的轴向和径向刚度，并能实时监测轴承的磨损情况，使轴承运转更加平稳、安全。CN107131208ACN107131208A权利要求书1/1页1.一种轮毂轴承单元，其特征在于：包括内圈、外圈、连接轴、钟形壳、两个直角形保持架，所述内圈由左分离内圈和右分离内圈组成，左分离内圈和右分离内圈通过内花键与连接轴装配在一起；连接轴一端带有凸肩，另一端设置有螺纹并安装有双螺母；所述钟形壳套设在连接轴上带有凸肩的一端；直角形保持架由中心轴相互垂直的水平轴段和竖直圆盘组成，水平轴段上设置有水平兜孔，竖直圆盘上设置有竖直兜孔，两个直角形保持架分别设置在左分离内圈与外圈之间、右分离内圈与外圈之间，两个直角形保持架的水平兜孔和竖直兜孔中均安装有滚珠，其中水平兜孔中的滚珠安装在外圈内缘和左分离内圈或者右分离内圈外缘之间，竖直兜孔中的滚珠安装在在外圈的端面和左分离内圈或者右分离内圈的法兰端面之间；所述外圈上设置有三个传感器安装孔，分别安装有两个激光测距传感器、温度传感器，两个激光测距传感器分别用于监测外圈与左分离内圈的间隙、外圈与右分离内圈的间隙，温度传感器用于监测轴承运行过程中内外圈之间温度的变化。2.根据权利要求1所述的轮毂轴承单元，其特征在于：所述直角形保持架的水平轴段的长度大于竖直圆盘一端外圆的半径，水平兜孔和竖直兜孔的中心线相互垂直，且水平兜孔的直径大于竖直兜孔的直径，竖直圆盘和水平轴段外圆面之间为斜面过渡。3.根据权利要求1所述的轮毂轴承单元，其特征在于：所述外圈的左右两边端面上与滚珠接触处设有滚道，外圈内缘表面与滚珠接触处设有滚道。4.根据权利要求1所述的轮毂轴承单元，其特征在于：所述左分离内圈的法兰盘右端面及右分离内圈左端面上与滚珠接触处均设有滚道；左分离内圈及右分离内圈的水平段的外缘表面与滚珠接触处均设有滚道。5.根据权利要求1所述的轮毂轴承单元，其特征在于：所述左分离内圈的法兰盘右端面及右分离内圈左端面上均开有环形槽；所述外圈的两个端面开设有用于安装密封圈的孔，密封圈以过盈配合的方式安装在孔中，孔的轴向长度小于密封圈的长度，密封圈的一端与孔的底部接触，另一端伸入环形槽内，与环形槽的底端面接触，密封圈与环形槽过盈配合，密封圈的厚度小于环形槽的宽度。6.根据权利要求5所述的轮毂轴承单元，其特征在于：所述密封圈为骨架式密封圈。7.根据权利要求1所述的轮毂轴承单元，其特征在于：所述左分离内圈的轴颈右端及右分离内圈的轴颈左端均开有环形槽，两个环形槽中分别设置有两个挡油环，两个挡油环分别与两个环形槽过盈配合。8.根据权利要求7所述的轮毂轴承单元，其特征在于：挡油环的材质为热固性塑料。9.一种轮毂轴承单元的滚珠磨损监测方法，其特征在于：两个激光测距传感器及温度传感器的探头伸入两个挡油环之间；两个激光测距传感器分别监测外圈和左分离内圈之间的间隙、监测外圈和右分离内圈之间的间隙，温度传感器监测轴承运行过程中外圈和内圈之间的温度变化；正常情况下内外圈间的间隙为H，当轴承运转磨损时，内外圈间隙减小为H1，激光测距传感器将测得的间隙H1送入汽车的ECU，当H1小于限定值H0时，ECU会向驾驶室发出故障指示信号，在轴承运转过程中温度传感器将测得温度信号C1送入ECU，当C1的值大于限定值C0时，ECU向驾驶室发出故障指示信号，由此实现轴承磨损情况的监测。2CN107131208A说明书1/4页一种轮毂轴承单元及其滚珠磨损监测方法技术领