專利名稱：輪轂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛部件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種輪轂。
背景技術(shù)：
目前，滾動(dòng)軸承的潤滑方式常用的有油潤滑和脂潤滑兩種，油潤滑流動(dòng)性比較好，潤滑效果好，但是需要配備相應(yīng)的油腔、壓力泵、循環(huán)管路、冷卻裝置等等，適合高速運(yùn)動(dòng)副的潤滑；脂潤滑相對(duì)比較容易實(shí)施，只需要在潤滑腔內(nèi)加注潤滑脂即可，適合低速運(yùn)動(dòng)副的潤滑。車用輪轂通常采用脂潤滑，但是脂潤滑存在一個(gè)缺陷，沒有外力推動(dòng)其循環(huán)，自身流動(dòng)性差，例如，輪轂體與傳動(dòng)軸之間相對(duì)安裝有軸承，就形成了兩個(gè)軸承室，傳統(tǒng)的潤滑方式是在兩個(gè)軸承室內(nèi)分別填充潤滑脂，這兩個(gè)軸承室內(nèi)的潤滑脂是不會(huì)互相流通的，由于安裝誤差或者軸承本身制造精度，會(huì)導(dǎo)致某一個(gè)軸承磨損嚴(yán)重，磨損產(chǎn)生的雜質(zhì)便與潤滑脂混合，形成局部污染，而其他位置的潤滑脂仍然是完好的，被污染的潤滑脂長時(shí)間潤滑該軸承，這便形成潤滑失效導(dǎo)致軸承損壞，從導(dǎo)致輪轂的維護(hù)周期短。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種輪轂，以解決潤滑介質(zhì)流動(dòng)性差導(dǎo)致輪轂維護(hù)周期短的技術(shù)問題。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:輪轂，包括傳動(dòng)軸和套設(shè)于所述傳動(dòng)軸上的輪轂體，所述輪轂體與傳動(dòng)軸之間相對(duì)設(shè)有兩軸承室，兩所述軸承室內(nèi)均設(shè)有滾動(dòng)軸承組件和密封元件，所述輪轂體與傳動(dòng)軸之間設(shè)有環(huán)形的潤滑介質(zhì)流通間隙，所述潤滑介質(zhì)流通間隙連通兩所述軸承室，兩所述軸承室內(nèi)的軸承組件之間設(shè)有隔套，所述隔套上設(shè)有螺旋凸棱，位于所述潤滑介質(zhì)流通間隙內(nèi)的所述輪轂體上設(shè)有第一螺旋凹槽，所述螺旋凸棱與所述第一螺旋凹槽分離且旋向相同。作為一種改進(jìn)，所述滾動(dòng)軸承組件包括滾子軸承,所述滾子軸承包括內(nèi)圈、外圈、滾子和保持架，所述滾子約束安裝于所述保持架上并位于所述內(nèi)圈和外圈之間，所述滾子的外周面上設(shè)有第二螺旋凹槽，所述第二螺旋凹槽從所述滾子的一端延伸至所述滾子的另一端，在所述滾子中，至少分成兩部分，一部分滾子的螺旋凹槽的旋向?yàn)樽笮硪徊糠譂L子的螺旋凹槽的旋向?yàn)橛倚?。?yōu)選的，所述具有第二左旋螺旋凹槽的滾子與具有右旋第二螺旋凹槽的滾子交替設(shè)置。作為一種改進(jìn)，所述密封元件包括套裝在一起的小密封圈和大密封圈，所述小密封圈與大密封圈之間設(shè)有一個(gè)可隨滾動(dòng)軸承的保持架一起轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)環(huán)。優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)環(huán)與所述保持架設(shè)置為一體。優(yōu)選的，所述小密封圈的密封唇與所述轉(zhuǎn)環(huán)的內(nèi)周面接觸，所述大密封圈的密封唇與所述轉(zhuǎn)環(huán)的外周面接觸。
優(yōu)選的，所述小密封圈的密封唇與所述傳動(dòng)軸的外周面接觸，所述大密封圈的密封唇與所述轉(zhuǎn)環(huán)的外周面接觸。采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的有益效果是:由于輪轂體與傳動(dòng)軸之間設(shè)置了連通兩個(gè)軸承室的環(huán)形潤滑介質(zhì)流通間隙，兩所述軸承室內(nèi)的軸承組件之間設(shè)有隔套，所述隔套上設(shè)有螺旋凸棱，位于所述潤滑介質(zhì)流通間隙內(nèi)的所述輪轂體上設(shè)有第一螺旋凹槽，所述螺旋凸棱與所述第一螺旋凹槽分離且旋向相同，輪轂體自身在動(dòng)力牽引下轉(zhuǎn)動(dòng)，使得輪轂體與傳動(dòng)軸形成相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，在環(huán)形潤滑介質(zhì)流通間隙和兩軸承室內(nèi)填充潤滑脂，由于潤滑脂是一種半流體，具有一定的粘黏特性又具有一定的流動(dòng)特性，若輪轂體正向轉(zhuǎn)動(dòng)即第一螺旋凹槽正向轉(zhuǎn)動(dòng)，則靠近第一螺旋凹槽的外層潤滑脂在隨同輪轂體旋轉(zhuǎn)的同時(shí)具有向第一螺旋凹槽旋進(jìn)方向的相反方向移動(dòng)的趨勢，而靠近螺旋凸棱的內(nèi)層潤滑脂旋轉(zhuǎn)起來后，在隔套的螺旋凸棱的導(dǎo)引下沿旋進(jìn)方向移動(dòng)，使得潤滑脂在兩軸承室間形成循環(huán)流動(dòng)，改善了潤滑條件，延長了輪轂的維護(hù)周期。由于所述滾子軸承滾子的外周面上設(shè)有第二螺旋凹槽，所述第二螺旋凹槽從所述滾子的一端延伸至所述滾子的另一端，在所述滾子中，至少分成兩部分，一部分滾子的螺旋凹槽的旋向?yàn)樽笮?，另一部分滾子的螺旋凹槽的旋向?yàn)橛倚?，使得軸承在使用時(shí)，利用滾子自身的轉(zhuǎn)動(dòng)，將同一軸承室軸承室一側(cè)的潤滑脂輸送到另一側(cè)，并形成潤滑脂的循環(huán)流動(dòng)，使?jié)櫥泳鶆颉Ｓ捎谒雒芊庠ㄌ籽b在一起的小密封圈和大密封圈,所述小密封圈與大密封圈之間設(shè)有一個(gè)可隨滾動(dòng)軸承的保持架一起轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)環(huán)，小密封圈的密封唇與轉(zhuǎn)環(huán)的內(nèi)周面或傳動(dòng)軸的外周面接觸，大密封圈的密封唇與轉(zhuǎn)環(huán)的外周面接觸，根據(jù)公知的原理，軸承保持架的轉(zhuǎn)動(dòng)速度大體上接近滾動(dòng)軸承外圈速度的一半，也就是說，大密封圈和小密封圈密封面的相對(duì)速度都降到了原來的一半左右，而對(duì)于密封圈的磨損來說，速度越快，磨損越快，由于相對(duì)速度降為原來的一半左右，在同樣工況條件下，大、小密封圈的磨損量都大為降低，從而大大提高了密封圈的使用壽命，延長了輪轂的維護(hù)周期，甚至在輪轂的整個(gè)設(shè)計(jì)壽命內(nèi)達(dá)到免維護(hù)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是滾子軸承的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是滾動(dòng)體在做純滾動(dòng)時(shí)的工作原理參考圖；圖中:1、輪轂體，2、傳動(dòng)軸，3、滾子軸承，31、保持架，32、外圈，33、內(nèi)圈，34、滾子，35、第二螺旋凹槽，4、第一密封體，5、第二密封體，6、轉(zhuǎn)動(dòng)體，7、內(nèi)套，8、外套，9、螺旋凸棱，
10、第一螺旋凹槽。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。如圖1所示，一種輪轂，包括傳動(dòng)軸2和套設(shè)于傳動(dòng)軸2上的輪轂體I，輪轂體I與傳動(dòng)軸2之間相對(duì)設(shè)有兩軸承室，兩軸承室內(nèi)均設(shè)有滾動(dòng)軸承組件和密封元件，輪轂體I與傳動(dòng)軸2之間設(shè)有環(huán)形的潤滑介質(zhì)流通間隙，潤滑介質(zhì)流通間隙連通兩軸承室，兩軸承室內(nèi)的軸承組件之間設(shè)有隔套，隔套上設(shè)有螺旋凸棱9，位于潤滑介質(zhì)流通間隙內(nèi)的輪轂體I上設(shè)有第一螺旋凹槽10，螺旋凸棱9與第一螺旋凹槽10旋向相同，且兩者不嚙合處于分離狀態(tài)。輪轂體I在動(dòng)力牽引下轉(zhuǎn)動(dòng)，使得輪轂體I與傳動(dòng)軸2形成相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),若輪轂體I正向轉(zhuǎn)動(dòng)即第一螺旋凹槽10正向轉(zhuǎn)動(dòng)，則靠近第一螺旋凹槽10的外層潤滑脂在隨同輪轂體I旋轉(zhuǎn)的同時(shí)向第一螺旋凹槽10旋進(jìn)方向的相反方向移動(dòng)，而靠近螺旋凸棱9的內(nèi)層潤滑脂旋轉(zhuǎn)起來后，在螺旋凸棱9的導(dǎo)引下沿旋進(jìn)方向移動(dòng)，使得潤滑介質(zhì)在兩軸承室間形成循環(huán)流動(dòng)，改善了潤滑條件，延長了輪轂的維護(hù)周期。螺旋凸棱9的螺距和第一螺旋凹槽10的螺距在此都不限定，螺旋凸棱9的頭數(shù)和第一螺旋凹槽10的頭數(shù)在此也不限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)潤滑介質(zhì)流通間隙的空間合理布置。 如圖2所示，軸承組件包括滾子軸承3，滾子軸承3的內(nèi)圈33與外圈32之間設(shè)有滾子34，所述滾子34約束于保持架31上，滾子34的外周面上設(shè)有第二螺旋凹槽35，第二螺旋凹槽35從滾子34的一端延伸至滾子34的另一端。滾子軸承3包括圓錐滾子軸承、圓柱滾子軸承和調(diào)心滾子軸承等，在此不做具體限定。第二螺旋凹槽35的螺距以及每個(gè)滾子34上的第二螺旋凹槽35的頭數(shù)均不限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)滾子34的直徑合理布置。具有左旋第二螺旋凹槽的滾子與具有右旋第二螺旋凹槽的滾子交替設(shè)置時(shí)，可以使得滾子軸承3兩側(cè)的潤滑介質(zhì)互相流通，形成更為均勻的雙向循環(huán)流動(dòng)，使軸承兩側(cè)密封腔的壓力基本保持一致。當(dāng)然，在一些無需考慮軸承兩側(cè)壓力平衡的場合，也可以在一部分滾子上設(shè)右旋的螺旋凹槽，另一部分滾子上設(shè)左旋的螺旋凹槽，甚至一部分滾子上不設(shè)螺旋凹槽，以獲得更好的經(jīng)濟(jì)性。軸承組件還包括球軸承， 球軸承均位于潤滑介質(zhì)流通間隙一側(cè)，球軸承優(yōu)選為深溝球軸承。隔套包括套裝在一起的內(nèi)套7和外套8，螺旋凸棱9設(shè)置于外套8上，內(nèi)套7頂靠于兩滾子軸承3之間，而外套8則頂靠于兩球軸承之間，都還起到了定位作用。密封元件包括套裝在一起的小密封圈4和大密封圈5，小密封圈4與大密封圈5之間設(shè)有一個(gè)可隨滾子軸承3的保持架31 —起轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)環(huán)6，優(yōu)選的，轉(zhuǎn)環(huán)6與保持架31 —體制造，當(dāng)然也可以分體制造再組裝在一起，只要兩者保持固定連接狀態(tài)即可。小密封圈4的密封唇與轉(zhuǎn)環(huán)6的內(nèi)周面接觸，大密封圈5的密封唇與轉(zhuǎn)環(huán)6的外周面接觸。為了進(jìn)一步減少小密封圈4的磨損，可以將小密封圈4的密封唇與傳動(dòng)軸2的外周面接觸，效果會(huì)更佳。對(duì)于滾動(dòng)軸承來說，在純滾動(dòng)的條件下，若內(nèi)圈固定、外圈轉(zhuǎn)動(dòng)，在外圈的帶動(dòng)下，滾動(dòng)體會(huì)產(chǎn)生繞自身軸線的自轉(zhuǎn)和繞傳動(dòng)軸2軸心的公轉(zhuǎn)，因滾動(dòng)體約束安裝在保持架上，所以滾動(dòng)體的公轉(zhuǎn)速度即為保持架轉(zhuǎn)動(dòng)的速度。眾所周知，如圖3所示，當(dāng)用一個(gè)板件靠摩擦力勻速推動(dòng)一個(gè)滾動(dòng)體沿一條直線在一個(gè)固定平面上移動(dòng)時(shí)，若滾動(dòng)體與板件相切于P點(diǎn)，滾動(dòng)體與固定平面相切于q點(diǎn)，在純滾動(dòng)的條件下，滾動(dòng)體q點(diǎn)的絕對(duì)速度為零，P點(diǎn)的絕對(duì)速度等于板件移動(dòng)速度V1,所以
Vp自傳+Vp移動(dòng)=V1, Vq自傳+Vq移動(dòng)=0，而對(duì)于冋一個(gè)滾動(dòng)體而目，VP移動(dòng)=Vq移動(dòng)=V移動(dòng)，Vp自傳=^Vq自傳,
因此Vlfa=V1A也就是說，滾動(dòng)體的移動(dòng)速度是板件的1/2。根據(jù)上述原理，在本實(shí)施例中，外圈相當(dāng)于上述板件，內(nèi)圈相當(dāng)于上述固定平面，滾子相當(dāng)于上述滾動(dòng)體，滾子的公轉(zhuǎn)速度即為保持架轉(zhuǎn)動(dòng)的速度也即轉(zhuǎn)環(huán)6的轉(zhuǎn)動(dòng)速度?？紤]到滾子直徑、滾子分布的節(jié)圓直徑等因素，轉(zhuǎn)環(huán)6的轉(zhuǎn)動(dòng)速度大體上接近滾動(dòng)軸承3外圈速度的一半。也就是說，大密封圈5和小密封圈5密封面的相對(duì)速度都降到了原來的一半左右。對(duì)于密封圈的磨損來說，速度越快，磨損越快，由于相對(duì)速度降為原來的一半左右，在同樣工況條件下，大、小密封圈的磨損量都大為降低，從而大大提高了密封圈的使用壽命，延長了輪轂的維護(hù)周期，甚至在輪轂的整個(gè)設(shè)計(jì)壽命內(nèi)達(dá)到免維護(hù)。本實(shí)施例揭示的密封圈可以是骨架油封和非骨架油封等密封元件。綜上所述，輪轂在使用過程中，一方面，依靠輪轂體的自身轉(zhuǎn)動(dòng)，不僅兩軸承室間的潤滑脂可以循環(huán)流動(dòng)，而且在同一軸承室內(nèi)的相應(yīng)軸承兩側(cè)的潤滑脂也可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)流動(dòng)，潤滑均勻，大大改善了軸承的潤滑條件，避免了局部磨損嚴(yán)重導(dǎo)致潤滑介質(zhì)過快失效，延長了軸承組件的使用壽命。另一方面，通過降低密封圈與接觸件的相對(duì)速度，在同樣工況條件下，密封圈的磨損量大為降低，從而大大提高了密封圈的使用壽命，延長了輪轂的維護(hù)周期，甚至在輪轂的整個(gè)設(shè)計(jì)壽命內(nèi)達(dá)到免維護(hù)。本發(fā)明不局限于上述具體的實(shí)施方式，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員從上述構(gòu)思出發(fā)，不經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)，所作出的種種變換，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.輪轂，包括傳動(dòng)軸和套設(shè)于所述傳動(dòng)軸上的輪轂體，所述輪轂體與傳動(dòng)軸之間相對(duì)設(shè)有兩軸承室，兩所述軸承室內(nèi)均設(shè)有滾動(dòng)軸承組件和密封元件，其特征在于:所述輪轂體與傳動(dòng)軸之間設(shè)有環(huán)形的潤滑介質(zhì)流通間隙，所述潤滑介質(zhì)流通間隙連通兩所述軸承室，兩所述軸承室內(nèi)的軸承組件之間設(shè)有隔套，所述隔套上設(shè)有螺旋凸棱，位于所述潤滑介質(zhì)流通間隙內(nèi)的所述輪轂體上設(shè)有第一螺旋凹槽，所述螺旋凸棱與所述第一螺旋凹槽分離且旋向相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪轂，其特征在于:所述滾動(dòng)軸承組件包括滾子軸承，所述滾子軸承包括內(nèi)圈、外圈、滾子和保持架，所述滾子約束安裝于所述保持架上并位于所述內(nèi)圈和外圈之間，所述滾子的外周面上設(shè)有第二螺旋凹槽，所述第二螺旋凹槽從所述滾子的一端延伸至所述滾子的另一端，在所述滾子中，至少分成兩部分，一部分滾子的螺旋凹槽的旋向?yàn)樽笮?，另一部分滾子的螺旋凹槽的旋向?yàn)橛倚?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輪轂，其特征在于:所述具有左旋第二螺旋凹槽的滾子與具有右旋第二螺旋凹槽的滾子交替設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的輪轂，其特征在于:所述密封元件包括套裝在一起的小密封圈和大密封圈，所述小密封圈與大密封圈之間設(shè)有一個(gè)可隨滾動(dòng)軸承的保持架一起轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輪轂，其特征在于:所述轉(zhuǎn)環(huán)與所述保持架設(shè)置為一體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的輪轂，其特征在于:所述小密封圈的密封唇與所述轉(zhuǎn)環(huán)的內(nèi)周面接觸，所述大密封圈的密封唇與所述轉(zhuǎn)環(huán)的外周面接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的輪轂，其特征在于:所述小密封圈的密封唇與所述傳動(dòng)軸的外周面接觸，所述大密封圈的密封唇與所述轉(zhuǎn)環(huán)的外周面接觸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種輪轂，包括傳動(dòng)軸和輪轂體，輪轂體與傳動(dòng)軸之間相對(duì)設(shè)有兩軸承室，兩軸承室內(nèi)均設(shè)有滾動(dòng)軸承組件和密封元件，輪轂體與傳動(dòng)軸之間設(shè)有環(huán)形的潤滑介質(zhì)流通間隙，潤滑介質(zhì)流通間隙連通兩所述軸承室，兩軸承室內(nèi)的軸承組件之間設(shè)有隔套，隔套上設(shè)有螺旋凸棱，位于潤滑介質(zhì)流通間隙內(nèi)的輪轂體上設(shè)有第一螺旋凹槽，螺旋凸棱與第一螺旋凹槽分離且旋向相同。本發(fā)明通過簡單的結(jié)構(gòu)使得潤滑脂在軸承室之間形成循環(huán)流動(dòng)，改善了軸承的潤滑條件，并通過降低密封圈與接觸件的相對(duì)速度，在同樣工況條件下，使得密封圈的磨損量大為降低，從而大大提高了密封圈的使用壽命，延長了輪轂的維護(hù)周期，甚至在輪轂的整個(gè)設(shè)計(jì)壽命內(nèi)達(dá)到免維護(hù)。
文檔編號(hào)F16C33/78GK103195823SQ20131013418
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月17日
發(fā)明者呂寶軍 申請人:呂寶軍