[发明专利]一种轮毂轴承单元及其滚珠磨损监测方法

说明书

本发明公开了一种轮毂轴承单元及其滚珠磨损监测方法，包括内圈、外圈、连接轴、钟形壳、两个直角形保持架，所述内圈由左分离内圈和右分离内圈组成；直角形保持架由中心轴相互垂直的水平轴段和竖直圆盘组成，水平轴段上设置有水平兜孔，竖直圆盘上设置有竖直兜孔，两个直角形保持架分别设置在左分离内圈与外圈之间、右分离内圈与外圈之间，两个直角形保持架的水平兜孔和竖直兜孔中均安装有滚珠；所述外圈上安装有两个激光测距传感器、温度传感器。本发明由于采用了上述技术方案，大大提高了轴承的轴向和径向刚度，并能实时监测轴承的磨损情况，使轴承运转更加平稳、安全。

技术领域

本发明涉及一种轮毂轴承单元，具体是一种带有“直角形”滚珠保持架并且采用综合手段监测滚珠体磨损的轮毂轴承单元，属于轴承技术领域。

背景技术

现有各种结构的轮毂轴承单元，外观和结构大同小异，主要有内外法兰盘套圈、小内圈、一列或两列滚珠以及保持架、橡胶密封圈和噪声传感器组成。常见的主要有深沟球轴承、圆柱滚子轴承以及圆锥滚子轴承，深沟球轴承和圆柱滚子轴承主要承受径向载荷，对于轴向载荷的抵抗能力不足，圆锥滚子轴承既能承受径向载荷也能承受轴向载荷，但不适合较高的工作转速，并且在径向和轴向也不能承载较大的载荷。现有的轴承故障监测技术主要是在内外圈之间安装噪声传感器，通过监测轴承运转过程中噪声的大小来判断滚珠是否破碎。这种轴承故障的监测方法手段比较单一，容易受外界声音的影响，造成监测结果的可靠度降低。

发明内容

针对现有轮毂轴承单元结构设计的不足和轴承磨损监测方法的单一问题，本发明的目的是提供一种轮毂轴承单元及其滚珠磨损监测方法，采用“直角形”保持架并采用综合手段监测滚珠体磨损。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种轮毂轴承单元，包括内圈、外圈、连接轴、钟形壳、两个直角形保持架，所述内圈由左分离内圈和右分离内圈组成，左分离内圈和右分离内圈通过内花键与连接轴装配在一起；连接轴一端带有凸肩，另一端设置有螺纹并安装有双螺母；所述钟形壳套设在连接轴上带有凸肩的一端；直角形保持架由中心轴相互垂直的水平轴段向和竖直圆盘组成，水平轴段上设置有水平兜孔，竖直圆盘上设置有竖直兜孔，两个直角形保持架分别设置在左分离内圈与外圈之间、右分离内圈与外圈之间，两个直角形保持架的水平兜孔和竖直兜孔中均安装有滚珠，其中水平兜孔中的滚珠安装在外圈内缘和左分离内圈或者右分离内圈外缘之间，竖直兜孔中的滚珠安装在在外圈的端面和左分离内圈或者右分离内圈的法兰端面之间；所述外圈上设置有三个传感器安装孔，分别安装有两个激光测距传感器、温度传感器，两个激光测距传感器分别用于监测外圈与左分离内圈的间隙、外圈与右分离内圈的间隙，温度传感器用于监测轴承运行过程中内外圈之间温度的变化。

所述直角形保持架的水平轴段的长度大于竖直圆盘一端外圆的半径，水平兜孔和竖直兜孔的中心线相互垂直，且水平兜孔的直径大于竖直兜孔的直径，竖直端面和水平轴段外圆面之间为斜面过渡。

所述外圈的左右两边端面上与滚珠接触处设有滚道，外圈内缘表面与滚珠接触处设有滚道。

所述左分离内圈的法兰盘右端面及右分离内圈左端面上与滚珠接触处均设有滚道；左分离内圈及右分离内圈的水平段的外缘表面与滚珠接触处均设有滚道。

所述左分离内圈的法兰盘右端面及右分离内圈左端面上均开有环形槽；所述外圈的端面开设有用于安装密封圈的孔，密封圈以过盈配合的方式安装在孔中，孔的轴向长度小于密封圈的长度，密封圈的一端与孔的底部接触，另一端伸入环形槽内，与环形槽的底端面接触，密封圈与环形槽过盈配合，密封圈的厚度小于环形槽的宽度。

所述左分离内圈的轴颈右端及右分离内圈的轴颈左端均开有环形槽，两个环形槽中分别设置有两个挡油环，两个挡油环分别与两个环形槽过盈配合。