科创中国

行业领域

高端装备制造产业,智能制造装备产业

需求背景

纵观汽车轮毂技术的发展，轮毂轴承游隙对轴承的疲劳寿命、温升、噪音、振动等性能有很大的影响。纯理论上讲，理论游隙减去轴承安装在轴上或外壳内时因过盈配合产生的套圈的膨胀量或收缩后的游隙称做“安装游隙”。在安装游隙上加减因轴承内部温差产生的尺寸变动量后的游隙称做“有效游隙”。轴承安装有机械上承受一定的负荷放置时的游隙，即有效游隙加上轴承负荷产生的弹性变形量后的以便称做“工作游隙”。当工作游隙为微负值时，轴承的疲劳寿命最长但随着负游隙的增大疲劳寿命同显著下降。实际生产过程中存在着许多无法用理论计算的问题桎梏着公司技术发展，主要问题有：1.具体施加多大的预紧力才能配出符合实际使用需求的需求的游隙；2.在不同的配合情况（如过盈及过渡）下，轴承变形量对轴向游隙的影响有多大。

需解决的主要技术难题

(1)、不能准确确定预紧力与轴承游隙变化的对应，轴头螺母所承受力矩如何转化成轴承受到的轴向力，计算公式如何验证；

(2)、在不同的配合情况（如过盈及过渡）下，轴承变形量对轴向游隙的影响量有多大：轴承在主机配套安装过程中，轴承外圈与壳体、轴承内圈与轴头在配合下，轴承的变形量会对系统的轴向游隙造成影响，直至能准确计算出轴承变形量对轴向游隙的影响后在产品设计过程中可提前考虑这部分游隙的影响。

期望实现的主要技术目标

(1)、推导、验证出预紧力与轴承游隙变化的计算方法和公式；

(2)、推导轴头螺母所承受力矩如何转化成轴承受到的轴向力，计算公式如何验证；

(3)、推导出不同的配合情况（如过盈及过渡）下，轴承变形量的计算公式。

需求解析

解析单位：“科创中国”甘肃科技服务团（甘肃省机械工程学会） 解析时间：2023-11-30

贾德强

甘肃省机械工程学会

秘书长

综合评价

需求描述已清晰，该项技术需求为轴承共性问题，主要应用于汽车行业，主要从轮毂轴承入手，通过CAE仿真分析，对轮毂轴承游隙状态进行研究，解决客户关注的轴承出厂游隙与实际工作游隙的对应关系，提升主机行业装配效率和装配效果，对于减少主机行业不良品的产生及售后故障的反馈有较好的效果。

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