汽车轮毂轴承单元的发展和前景
发布时间：2013-10-21卢刚
（中国轴承工业协会副秘书长，中国轴承工业协会专家委员会委员，教授级高工）
（中国轴承工业协会副秘书长，中国轴承工业协会专家委员会委员，教授级高工）
1、轮毂轴承概述
汽车轮毂轴承有深沟球轴承、短圆柱滚子轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承和轮毂轴承单元等多种结构型式，其中轮毂轴承单元是在标准角接触球轴承和圆锥滚子轴承的基础之上发展起来的专用轮毂轴承。与通用滚动轴承相比，轮毂轴承单元可预调游隙和预置预紧，整体刚性好，可靠性高，装配出厂前即封入轮毂轴承专用润滑脂，能够免于维修，并且带有凸缘的内圈和/或外圈，直接与汽车制动或传动系统联接，简化了结构，减少了安装空间，便于维护，还大大提高了轴承使用寿命。
Z早将两套标准轴承组合成轮毂轴承单元的设计是在上个世纪三十年代，但批量装车使用则是在二十世纪六十年代以后。根据轮毂轴承单元发展变革的历程，将不同发展阶段的轮毂轴承单元按其基本结构可分为：
代轮毂轴承单元——预调游隙，带密封圈的双列轴承；
第二代轮毂轴承单元——外圈带凸缘的预调游隙，带密封圈的双列轴承；
第三代轮毂轴承单元——除预调游隙，带密封圈外，其内、外圈均带凸缘，多数还集成了轮速传感器；
第四代轮毂轴承单元——进一步将双列轴承、连接法兰以及等速万向节集成为一个结构紧凑的整体；
第五代轮毂轴承单元——将制动鼓与四代轮毂轴承组合；
第六代轮毂轴承单元——与轮毂轴承组合的制动鼓采用模拟浮动制动盘组装件，形成综合制动盘转子形式。
随着轮毂轴承单元一代一代改进和发展，结构刚性越来越高、可靠性越来越强、安装维护越来越方便，特别是第三代轮毂轴承单元，性能优良、安装方便，深受汽车设计师和汽车用户的青睐。第三代轮毂轴承单元Z早应用是在二十世纪九十年代，首先在各类乘用车上，后来很快发展到中型商用车上批量应用；到二十一世纪，又进行了第四代轮毂轴承产品的开发，为汽车制造商提供样品，通过台架试验和道路试验，得到了汽车制造商的认可。第五、六代轮毂轴承单元的设计思路尚在概念阶段，要形成产品或投入使用尚须时日。
而我国在汽车轮毂轴承单元的开发研制方面起步较晚，但近几年发展很快，目前从代到第三代轮毂轴承单元，在品种规格上已基本与市场同步，第四代还处于试制阶段，未形成系列化和规模化生产。
下表1是2008年国内外轿车所用各代汽车轮毂轴承单元情况的大致比例，基本上能反映市场的实际情况。载重车使用轮毂轴承单元的进展远比轿车滞后。
汽车轮毂轴承有深沟球轴承、短圆柱滚子轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承和轮毂轴承单元等多种结构型式，其中轮毂轴承单元是在标准角接触球轴承和圆锥滚子轴承的基础之上发展起来的专用轮毂轴承。与通用滚动轴承相比，轮毂轴承单元可预调游隙和预置预紧，整体刚性好，可靠性高，装配出厂前即封入轮毂轴承专用润滑脂，能够免于维修，并且带有凸缘的内圈和/或外圈，直接与汽车制动或传动系统联接，简化了结构，减少了安装空间，便于维护，还大大提高了轴承使用寿命。
Z早将两套标准轴承组合成轮毂轴承单元的设计是在上个世纪三十年代，但批量装车使用则是在二十世纪六十年代以后。根据轮毂轴承单元发展变革的历程，将不同发展阶段的轮毂轴承单元按其基本结构可分为：
代轮毂轴承单元——预调游隙，带密封圈的双列轴承；
第二代轮毂轴承单元——外圈带凸缘的预调游隙，带密封圈的双列轴承；
第三代轮毂轴承单元——除预调游隙，带密封圈外，其内、外圈均带凸缘，多数还集成了轮速传感器；
第四代轮毂轴承单元——进一步将双列轴承、连接法兰以及等速万向节集成为一个结构紧凑的整体；
第五代轮毂轴承单元——将制动鼓与四代轮毂轴承组合；
第六代轮毂轴承单元——与轮毂轴承组合的制动鼓采用模拟浮动制动盘组装件，形成综合制动盘转子形式。
随着轮毂轴承单元一代一代改进和发展，结构刚性越来越高、可靠性越来越强、安装维护越来越方便，特别是第三代轮毂轴承单元，性能优良、安装方便，深受汽车设计师和汽车用户的青睐。第三代轮毂轴承单元Z早应用是在二十世纪九十年代，首先在各类乘用车上，后来很快发展到中型商用车上批量应用；到二十一世纪，又进行了第四代轮毂轴承产品的开发，为汽车制造商提供样品，通过台架试验和道路试验，得到了汽车制造商的认可。第五、六代轮毂轴承单元的设计思路尚在概念阶段，要形成产品或投入使用尚须时日。
而我国在汽车轮毂轴承单元的开发研制方面起步较晚，但近几年发展很快，目前从代到第三代轮毂轴承单元，在品种规格上已基本与市场同步，第四代还处于试制阶段，未形成系列化和规模化生产。
下表1是2008年国内外轿车所用各代汽车轮毂轴承单元情况的大致比例，基本上能反映市场的实际情况。载重车使用轮毂轴承单元的进展远比轿车滞后。
研究国内外汽车产品的发展历程，我们可以认为，轮毂轴承单元化技术已经成为现代汽车轴承发展的重要内容。单元化集成件的优化组合、集成件的性能优化、高可靠度、低成本制造与维护将是轮毂轴承研究和发展的重点。
国家为扶持汽车产业发展，制定了多项产业鼓励政策。汽车轮毂轴承也属于鼓励类项目，如《外商投资产业指导目录（2007年修订）》中鼓励类第十七“通用机械制造业”中的第14条“第三、四代轿车轮毂轴承（轴承内、外圈带法兰盘和传感器的轮毂轴承功能部件），......制造”的要求；《产业结构调整指导目录（2007年本）征求意见稿》中鼓励类第十二“机械”中的第4条“汽车高性能轴承、铁路轴承、精密轴承、低噪音轴承制造”的要求；国家四部委（工信部、科技部、财政部、国资委）工信部联装[2009]707号《重大技术装备自主创新指导目录》（2009年版）附件中编号17.2.5“中高档汽车轴承”将“更新换代的集成化轴承的开发技术”列为需突破的关键技术之一，市场预测或产业化前景明确为“年需求量2亿套，市场约100亿元，国内市场占有率2011年达30%，2015年达50%。”
二、我国汽车产业发展现状
由于受金融危机影响，我国汽车产业从2008年8月份开始出现负增长；2009年，在政府扩内需、调结构、保增长一系列政策措施的积极作用下，在《汽车产业调整和振兴规划》的大力推动下，我国汽车产业实现了平稳较快发展。据中国汽车工业协会统计，2009年累计生产汽车1379.10万辆，同比增加48.3%；销售汽车1364.48万辆，同比增长46.2%，相对2002年汽车销售同比增长37%的历史记录，提高近10个百分点；产销增幅同比提高了43.3个百分点和39.6个百分点。总结2006-2009年我国汽车产业的规模及增长，与世界汽车市场同期的发展情况比较，可以看到，在国外汽车市场明显下滑的形势下，中国汽车市场却逆势而上，发展势头非常强劲，表2，图1，图2。
国家为扶持汽车产业发展，制定了多项产业鼓励政策。汽车轮毂轴承也属于鼓励类项目，如《外商投资产业指导目录（2007年修订）》中鼓励类第十七“通用机械制造业”中的第14条“第三、四代轿车轮毂轴承（轴承内、外圈带法兰盘和传感器的轮毂轴承功能部件），......制造”的要求；《产业结构调整指导目录（2007年本）征求意见稿》中鼓励类第十二“机械”中的第4条“汽车高性能轴承、铁路轴承、精密轴承、低噪音轴承制造”的要求；国家四部委（工信部、科技部、财政部、国资委）工信部联装[2009]707号《重大技术装备自主创新指导目录》（2009年版）附件中编号17.2.5“中高档汽车轴承”将“更新换代的集成化轴承的开发技术”列为需突破的关键技术之一，市场预测或产业化前景明确为“年需求量2亿套，市场约100亿元，国内市场占有率2011年达30%，2015年达50%。”
二、我国汽车产业发展现状
由于受金融危机影响，我国汽车产业从2008年8月份开始出现负增长；2009年，在政府扩内需、调结构、保增长一系列政策措施的积极作用下，在《汽车产业调整和振兴规划》的大力推动下，我国汽车产业实现了平稳较快发展。据中国汽车工业协会统计，2009年累计生产汽车1379.10万辆，同比增加48.3%；销售汽车1364.48万辆，同比增长46.2%，相对2002年汽车销售同比增长37%的历史记录，提高近10个百分点；产销增幅同比提高了43.3个百分点和39.6个百分点。总结2006-2009年我国汽车产业的规模及增长，与世界汽车市场同期的发展情况比较，可以看到，在国外汽车市场明显下滑的形势下，中国汽车市场却逆势而上，发展势头非常强劲，表2，图1，图2。
三、2010~2014年汽车市场规模增长预测
2009年2月份开始，我国汽车市场结束下滑势头，产销量逐步回升，从3月份开始产销量月月超过百万辆，全年汽车产销、乘用车产销实现双双超过千万辆的历史性跨越。各专业机构对我国今后几年的汽车规模增长率持比较乐观的态度；主要表现在以下几个方面：
1、宏观经济减缓，汽车业增速放缓趋势已定；
2、中长期依旧看好我国的乘用车行业；
3、乘用车刚性需求依然存在，公车和消费升级意愿平和。
由此可以确定，今后5年，中国汽车产量还将以两位数的比率高速发展。
根据ITEI的预测，未来5年，我国及世界汽车产业的产量及增长如表3；汽车保有量预测如表4。
2009年2月份开始，我国汽车市场结束下滑势头，产销量逐步回升，从3月份开始产销量月月超过百万辆，全年汽车产销、乘用车产销实现双双超过千万辆的历史性跨越。各专业机构对我国今后几年的汽车规模增长率持比较乐观的态度；主要表现在以下几个方面：
1、宏观经济减缓，汽车业增速放缓趋势已定；
2、中长期依旧看好我国的乘用车行业；
3、乘用车刚性需求依然存在，公车和消费升级意愿平和。
由此可以确定，今后5年，中国汽车产量还将以两位数的比率高速发展。
根据ITEI的预测，未来5年，我国及世界汽车产业的产量及增长如表3；汽车保有量预测如表4。
四、汽车轮毂轴承单元市场预测
据上述对汽车产业发展趋势的统计分析，2009年我国汽车产量达到1379.1万辆，预计到2014年汽车产量将达到2267.30万辆，其中乘用车将达到1587.11万辆左右（乘用车的比例按70%计算）；另外，在汽车保有量方面，截至2009年，我国的汽车保有量已经达到7619万辆。根据国务院发展研究中心产业经济研究部的预测，到2014年的我国汽车保有量将达到1.23亿辆，其中乘用车将达到7380万辆（乘用车的比例按60%计算)，因此可以推算出，那时仅中国就将有2.9亿套汽车轮毂轴承单元在道路上飞速旋转。
但从轴承行业的统计资料分析，国内生产汽车轮毂轴承的规模企业有数十家，但大多数为生产传统结构载重车轮毂轴承，生产轿车轮毂轴承单元的企业不过十多家，已经形成规模、且兼有一、二、三代汽车轮毂轴承单元产品生产技术的企业不超过10家。具不完全统计，2009年我国汽车轮毂轴承单元产量约在3000万套左右，其中内销居多，基本都是为国有自主品牌轿车配套，少部分出口进入售后维修市场，成功进入国外品牌轿车配套或品牌0EM市场的企业和产品极少。因此，发展我国“中高档汽车轮毂轴承”，尤其是第三代以上新型汽车轮毂轴承单元已是当务之急。
随着汽车工业的发展，第三代轮毂轴承单元的使用越来越广泛，甚至一些经济型轿车和中重型商用车也开始使用第三代轮毂轴承单元。据保守估计，到2014年，国内汽车配套市场对于第三代轮毂轴承单元的需求量可能达到2500万套以上；而国内汽车维修市场需用的第三代轮毂轴承单元将接近1000万套。
在北美、欧洲、日本等工业发达国家生产的汽车，从上世纪九十年代就开始配装了第三代轮毂轴承单元，估计到2014年，全球整车配套市场和维修市场对于第三代轮毂轴承单元的需求量均将达到1.5-1.8亿套。
通过如上的分析预测，我们对汽车轮毂轴承单元的发展前景有了非常清晰的认识，可以确定，汽车轮毂轴承单元，尤其是第三代轮毂轴承单元，集成了传统滚动轴承和现代电子技术于一体，将是一个非常具有市场潜力的新生代产品，从而也为传统的滚动轴承产品开辟了一个全新的发展空间。
据上述对汽车产业发展趋势的统计分析，2009年我国汽车产量达到1379.1万辆，预计到2014年汽车产量将达到2267.30万辆，其中乘用车将达到1587.11万辆左右（乘用车的比例按70%计算）；另外，在汽车保有量方面，截至2009年，我国的汽车保有量已经达到7619万辆。根据国务院发展研究中心产业经济研究部的预测，到2014年的我国汽车保有量将达到1.23亿辆，其中乘用车将达到7380万辆（乘用车的比例按60%计算)，因此可以推算出，那时仅中国就将有2.9亿套汽车轮毂轴承单元在道路上飞速旋转。
但从轴承行业的统计资料分析，国内生产汽车轮毂轴承的规模企业有数十家，但大多数为生产传统结构载重车轮毂轴承，生产轿车轮毂轴承单元的企业不过十多家，已经形成规模、且兼有一、二、三代汽车轮毂轴承单元产品生产技术的企业不超过10家。具不完全统计，2009年我国汽车轮毂轴承单元产量约在3000万套左右，其中内销居多，基本都是为国有自主品牌轿车配套，少部分出口进入售后维修市场，成功进入国外品牌轿车配套或品牌0EM市场的企业和产品极少。因此，发展我国“中高档汽车轮毂轴承”，尤其是第三代以上新型汽车轮毂轴承单元已是当务之急。
随着汽车工业的发展，第三代轮毂轴承单元的使用越来越广泛，甚至一些经济型轿车和中重型商用车也开始使用第三代轮毂轴承单元。据保守估计，到2014年，国内汽车配套市场对于第三代轮毂轴承单元的需求量可能达到2500万套以上；而国内汽车维修市场需用的第三代轮毂轴承单元将接近1000万套。
在北美、欧洲、日本等工业发达国家生产的汽车，从上世纪九十年代就开始配装了第三代轮毂轴承单元，估计到2014年，全球整车配套市场和维修市场对于第三代轮毂轴承单元的需求量均将达到1.5-1.8亿套。
通过如上的分析预测，我们对汽车轮毂轴承单元的发展前景有了非常清晰的认识，可以确定，汽车轮毂轴承单元，尤其是第三代轮毂轴承单元，集成了传统滚动轴承和现代电子技术于一体，将是一个非常具有市场潜力的新生代产品，从而也为传统的滚动轴承产品开辟了一个全新的发展空间。
来源：《轴承工业》2010.05