[发明专利]一种非接触式轮毂轴承单元及其磁力控制方法

说明书

本发明公开了一种非接触式轮毂轴承单元，包括内圈、外圈及磁力控制模块，所述内圈包括内圈端部、内圈根部及位于内圈端部和内圈根部之间的内圈轴颈，内圈端部处设置有卷边，卷边内侧及内圈根部内侧分别设置有一个台阶，两个台阶处分别装配有一列永磁体，内圈轴颈开设有凹槽，凹槽内装配有两列永磁体；所述外圈包括外圈轴颈，以及位于外圈轴颈两侧的外圈端部，外圈端部外侧分别设置有一个台阶，两个台阶处分别装配有一个混合磁性环，外圈轴颈开设有凹槽，凹槽内装配有两列混合磁性环。本发明将传统的轮毂轴承单元改为非接触式的轮毂轴承单元，取消了内外圈之间的接触，从而使得轮毂轴承单元不易发生常见的磨损疲劳失效。

技术领域

本发明涉及一种轮毂轴承单元，具体是一种非接触式轮毂轴承单元及其磁力控制方法，属于汽车配件领域。

背景技术

轮毂轴承单元作为汽车重要的零部件，主要作用是承重和为轮毂的转动提供精确引导，既承受轴向载荷又承受径向载荷，是汽车承重和导向的重要部件。具有组装性能好、可省略游隙调整、重量轻、结构紧凑、载荷容量大及免于维修等优点，但要求滚子与滚道紧密贴合，有接触就有摩擦，有磨擦就有磨损。

通过对汽车轮毂轴承失效模式的统计和分析发现，最常见的失效模式是疲劳损伤，包括局部浅层疲劳和表层疲劳两种失效形式，具体表现为内外圈滚道和滚动体表面有疲劳裂纹或材质剥落。

中国发明专利申请CN102141080 A公开了一种复合型汽车轮毂轴承，包括凸缘大内圈、小内圈外圈，凸缘大内圈端部设有卷边，凸缘大内圈颈部设有台阶，卷边将小内圈固定于卷边与台阶之间的轴颈上，凸缘大内圈颈部台阶上设有一列圆锥面外滚道，小内圈上设有—列球面外沟道，外圈内侧设有一列圆锥面内滚道和—列球面内沟道，圆锥面外滚道与圆锥面内滚道之间设有圆锥滚子，球面外沟道与球面内沟道之间设有球滚子，次发明采用了将受力较大的内侧列轴承设计为圆锥滚子型，受力较小的外侧列设计为角接触球轴承结构的方案，使得轮毂轴承单元不易发生早期失效，该专利只是改善了轮毂轴承的常见失效，但并没从根本上解决问题。中国发明专利申请CN104295604A公开了一种混合偏置型径向磁悬浮轴承，属混合型磁悬浮轴承，利用轴向充磁的环形永久磁铁、电磁偏置线圈在定子磁极叠片与对应的转子环形导磁叠片之间的径向间隙处建立偏置磁场；利用绕在定子磁极叠片的磁极上的控制线圈产生控制磁场；可调的偏置磁场和控制磁场对转子产生磁力，实现对转子径向位移的控制等，但并未控制磁悬浮轴承的轴向位移。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷，提供一种非接触式轮毂轴承单元及其磁力控制方法，以实现利用磁力控制轴、径向间隙保持在安全工作间隙。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种非接触式轮毂轴承单元，包括内圈、外圈及磁力控制模块，所述内圈包括内圈端部、内圈根部及位于内圈端部和内圈根部之间的内圈轴颈，内圈端部处设置有卷边，卷边内侧及内圈根部内侧分别设置有一个台阶，两个台阶处分别装配有一列永磁体，内圈轴颈开设有凹槽，凹槽内装配有两列永磁体；

所述外圈包括外圈轴颈，以及位于外圈轴颈两侧的外圈端部，外圈端部外侧分别设置有一个台阶，两个台阶处分别装配有一个混合磁性环，外圈轴颈开设有凹槽，凹槽内装配有两列混合磁性环；

外圈端部的两列混合磁性环分别与内圈的卷边内侧及内圈根部内侧的两列永磁体轴向正对，外圈轴颈处的两列混合磁性环分别与内圈轴颈处的两列永磁体径向正对；外圈端部的两列混合磁性环与内圈的卷边内侧及内圈根部内侧的两列永磁体轴采用同级磁性，由于同级互斥作用，外圈两端与内圈的卷边内侧及内圈根部内侧保持有轴向间隙；外圈轴颈处的两列混合磁性环与内圈轴颈处的两列永磁体采用同级磁性，由于同级互斥作用，外圈悬浮于内圈之上并保持有径向间隙；