轮毂单元的技术动向

　　汽车车轮用轴承以前都是由两套圆锥滚子轴承或两套深沟球轴承组合而成，施加预载荷后使用。但近年来，已改换成轴承内部游隙可调整、两套轴承做成一体、安装方便的轮毂单元。
　　1　轮毂单元的变迁及其特点
　　轮毂单元中的轴承承受巨大的瞬间载荷，需要使用双列轴承，双列轴承组合分双列球轴承组合件与双列圆锥滚子轴承组合件，前者适用于起动扭矩和运转扭矩小的轿车，后者适用于高载荷的大型卡车。与传统轴承相比，把双列轴承做成一体的轮毂单元简化了安装结构，由于内圈或外圈带凸缘，使安装方便，轴承游隙可以调整，设定预载荷的误差小，可靠性强。事先封入耐用性强的润滑脂，能够免于维修。
　　图1显示了车轮轴承的变迁过程，其中内外圈均带凸缘的第三代产品，在美国已经相当普遍，而在日本及欧洲国家，占主导地位的是代、第二代产品。
　　2　带ABS传感器的轮毂单元
　　ABS是指一种可控制制动油压、确保行车安全的防滑装置。ABS用传感器经常检测车轮转速，检测并预防车轮打滑。转速的检测是通过安装在随车轮转动的零件上的音轮以及音轮附近固定在车体上的磁力传感器进行的。
　　带ABS传感器的轮毂单元分两种情况：一种是将音轮置于轮毂内部，而传感器安装在其他零件上（称带音轮轮毂单元）；另一种是将音轮与传感器置于轮毂内部（称带传感器轮毂单元）。
　　2.1 带音轮轮毂单元
　　与磁力传感器组合的音轮用的是齿轮状圆环。为减轻重量，降低成本，采用钢板冲压加工，在圆周上等距离冲有窗孔，如图2所示。
　　图3为结构更紧凑的密封圈与音轮做成一体的结构，为增加传感器安装位置上磁通密度的变化量，采用钢板厚度较大的音轮，适用于密封性好的密封件。
　　Z近，密封圈与多极磁编码器一体化的构造（图4）逐渐推广。运转当中，为使编码器与传感器不致接触，在两者之间留有一定空隙。使用了多极磁编码器后，磁通密度变化增大，与打孔构造的音轮相比，能留有更大的空隙。而且，与这种结构搭配使用的高灵敏传感器不需磁铁，缩短了传感器与编码器在轴方向的总长，结构更为紧凑。
　　2.2 带传感器的轮毂单元
　　卡车轮毂单元是在双列圆锥滚子轴承的两列转动体之间的外圈上打一通孔安装单极传感器（图5）。卡车轮毂单元由于两列转动体的间隔较大，而且，作为传感器电气配线的出口，轮毂外围也留有空间。
　　轿车从动轮的轮毂单元中，是在固定内圈的螺母与传感器护罩之间的环形空间安装环形传感器。这种结构可使剩余空间得到有效利用。并使传感器功率增大，目前已投入使用（图6）。
　　轿车驱动轮的轮毂单元中，安装有包括两块磁铁的双极传感器，为缩短轴向上传感器的长度，同时避开等速万向节的干挠，在配置时将绕组的轴心面向圆周方向（图7）。
　　将来，高灵敏传感器的安装可能变得与无源传感器一样方便，那就会出现带高灵敏传感器的轮毅单元。如果高灵敏传感器大规模投入生产，其造价极有可能低于无源传感器，且具备结构紧凑、可检测超低速运转等优点。因此，高灵敏传感器有替代无源传感器的趋势。