汽车水泵轴承的几种锁固方法简介

发表时间:2020/11/11   来源:《科学与技术》2020年28卷第19期   作者:吕书贝 刘孟
[导读] 汽车水泵轴承装配多采用过盈配合形式,利用泵体轴承孔与轴承外圈的过盈量来保证轴承装配位置
        吕书贝  刘孟
        (飞龙汽车部件股份有限公司技术中心 河南省西峡县 474500)
        
        摘  要:汽车水泵轴承装配多采用过盈配合形式,利用泵体轴承孔与轴承外圈的过盈量来保证轴承装配位置。汽车水泵工作时轴承受到较大的轴向力作用可能产生窜动,本文介绍了防止汽车水泵轴承窜动的几种锁固方法,包括一种新的锁固方法----注塑法。这些锁固方法可以方便地应用于汽车水泵开发生产过程。
        关键词:汽车水泵轴承;锁固;窜动;抗拔脱力;
1 前言
        汽车水泵作为汽车发动机组件,在正常工作过程中汽车水泵轴承除受到径向力外还受到轴向力作用,当轴向力大于轴承抗拔脱力时会引起轴承窜动,严重时导致汽车水泵功能丧失。汽车水泵轴承的窜动问题无法完全避免,因此,研究选择恰当的轴承锁固方法对汽车水泵的设计开发具有重要意义。
2锁固方法
        锁固方法主要包括装内卡簧、螺钉锁固、涂厌氧胶、铆点/滚铆锁口法、注塑法等。
2.1 装内卡簧
        完成正常的轴承装配后,在轴承的皮带轮端与泵体轴承孔内安装内卡簧,通过内卡簧限制轴承窜动;但是内卡簧限位端面与轴承外圈端面仍有微量间隙,轴承在受到较大轴向力作用时可能还会存在微小窜动,水泵结构增加卡簧槽,结构不紧凑。 主要用于轴承载荷较大的商用汽车水泵,泵体材料多为铸铁。
        
        
        
        
        
        
图1 内卡簧锁固                         

     图2 内卡簧
2.2螺钉锁固
        螺钉锁固适用于轴承外圈有特征槽的轴承,轴承装配后泵体螺钉孔与轴承外圈特征槽位置对应。在泵体螺钉孔安装开槽紧定螺钉,使螺钉紧固在轴承特征槽内,达到轴承锁固的效果。通常使用对称均布的两个开槽紧定螺钉,这种方法紧固牢靠,但开槽紧定螺钉对轴承特征槽施加外力会导致轴承外圈形变、圆度增大,缩短轴承使用寿命。主要用于轴承载荷较大的商用汽车水泵,泵体材料多为铸铁。


图3  开槽紧定螺钉
2.3涂厌氧胶
        涂厌氧胶通常是在轴承外圈或在轴承孔内壁均匀涂抹600系列厌氧胶。轴承装配后在轴承室内壁与轴承外圈会存在微量厌氧胶,厌氧胶固化后增大轴承的抗拔脱力。实验表明涂厌氧胶后抗拔脱力最大增加10%,对解决轴向力较大的轴承窜动问题有一定的作用 。
2.4 铆点/滚铆锁口法
     铆点锁口法在完成正常的轴承装配后,在泵体端部均匀铆点,多用锁口机。铆点的作用是增大轴承的抗拔脱力。
图4  铆点锁口示意图          

    图5  铆点锁口
        滚铆锁口与铆点锁口方法一致,滚铆需要考虑泵体材料及轴承装配位置的预留。

图6  滚铆锁口法
    铆点/滚铆锁口法主要用于轴承载荷不大,泵体为铝合金材料的汽车水泵。
2.5注塑法
        在完成正常的轴承装配后对轴承进行注塑紧固。具体方法:将加热后的尼龙通过泵体注塑孔注入泵体注塑槽内,通过对称的观察孔是否有塑料溢出来判断尼龙环是否填充完整。尼龙凝固后在泵体注塑槽和轴承外圈特征槽内形成完整的柔性尼龙环。

图7  注塑示意图
3 小结
        本文中的汽车水泵轴承锁固方法各有利弊,在实际应用过程中,应根据汽车水泵的类别、轴承承载力的大小、泵体材料及实际工艺条件,结合成本选取合适的汽车水泵轴承锁固方法,有效地解决汽车水泵轴承的窜动问题。
        
参考文献:
[1] 李晓娜,张浩,汽车水泵中轴承运行问题分析与研究[J],现代制造技术与装备,2019年01期.
[2] 孙国栋,朱淑玲,刘爱辉,汽车水泵轴承窜动分析及应对措施[J],现代零部件,2013年06期.

作者简介:吕书贝(1993—),女,河南省西峡县人,本科,主要从事:汽车水泵开发工作。
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