Informações sobre rolamentos de cubo

Informações sobre rolamentos de cubo

O rolamento do cubo é o componente que conecta o pneu (parte rotativa)/disco de freio (parte rotativa) à manga de eixo (parte fixa). Sua principal função é reduzir o atrito causado pela rotação e também transmitir força. Os rolamentos de roda podem suportar cargas radiais (peso do veículo) e cargas axiais extremamente altas (forças laterais dos pneus ou forças de impacto lateral durante a direção). Os rolamentos do cubo são divididos em rolamentos de esferas e rolamentos de rolos cônicos. A principal diferença entre os dois é se os meios de rolamento (rolos) são bolas ou cones. A menos que se trate de um veículo com uma carga particularmente grande (veículos de engenharia, veículos pesados SUVs, picapes, etc.), rolamentos de esferas são geralmente usados ​​para rolamentos de roda em carros de passeio em geral.

A história do desenvolvimento dos rolamentos do cubo da roda

O rolamento do cubo da roda de primeira geração

A primeira geração de rolamentos possui a estrutura mais simples, composta principalmente por um anel interno, um anel externo e esferas de aço, e seu custo também é o mais baixo. Tem as vantagens da estrutura simples e do baixo custo, mas também apresenta muitas desvantagens:

O primeiro é o inconveniente da montagem. Como o rolamento é independente da manga de eixo e do cubo da roda, é necessário pressionar o anel interno do rolamento no cubo e o anel externo do rolamento na manga de eixo durante a montagem. Devido à complexidade do processo de montagem, os requisitos técnicos de equipamentos e controle de processos são elevados. A segunda é a degradação do desempenho. Como o processo de instalação não pode ser controlado com precisão, o desvio de desempenho do rolamento do cubo traseiro ajustado por pressão é grande e o desempenho geral é menor. Devido às deficiências acima mencionadas dos rolamentos de primeira geração, a sua produção tem diminuído ano após ano, exceto para alguns fabricantes de automóveis que ainda utilizam os rolamentos de primeira geração devido a considerações de custo. Finalmente, com o desenvolvimento da indústria automobilística, deverá desaparecer gradativamente.

O rolamento do cubo da roda de primeira geração

Rolamento do cubo da roda de segunda geração

The structure of the second-generation bearing is slightly complicated, and the wheel hub is integrated on the basis of the first-generation bearing. Compared with the first generation wheel hub bearing, the press fit process of the wheel hub during assembly is omitted, but an interference fit with the steering knuckle is still required, so the assembly accuracy will be slightly higher than that of the first generation bearing. At the same time, it also has the disadvantage of reducing performance. Currently, some car manufacturers still insist on using second-generation bearings on rear wheel hubs, but they will eventually become less and less like the first-generation bearings and eventually no longer used.

Rolamento do cubo da roda de segunda geração

Rolamento do cubo da roda de terceira geração

À medida que o uso de rolamentos de cubo de roda de primeira e segunda geração diminui, pode-se dizer que o rolamento de cubo de roda de terceira geração é o rolamento de cubo de roda principal. O cubo do rolamento de terceira geração é integrado ao anel interno, o flange que conecta a junta de direção é integrado ao anel externo e a junta de direção pode ser fixada com parafusos. A precisão da montagem é bastante melhorada. Além disso, todas as dimensões são controladas com precisão pelo fornecedor, resultando em excelente desempenho. Embora essas duas vantagens aumentem os custos, os rolamentos de terceira geração são preferidos por quase todas as principais montadoras.

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Rolamentos de roda de quarta geração?

Many in the industry are currently working on integrated solutions. Someone proposed the concept of fourth-generation bearings. This is to integrate the third generation bearings with the constant velocity joints on the drive wheels. The concept of fifth-generation bearings is also proposed, which is the integration of bearings and brake discs. There should be no technical problems with these solutions, and whether they can be promoted depends on market acceptance.

Pontos-chave no projeto do rolamento do cubo da roda

• Projeto de interferência e folga
•Força/rigidez do rolamento
• Torque de arrasto do rolamento
• Vida útil do rolamento
• Vedação hermética

Força do rolamento do cubo da roda:

A resistência de todos os rolamentos é muito importante porque os rolamentos estão sujeitos a grandes cargas radiais e axiais. Geralmente realizamos análises de tensões e deformações através de CAE, acrescidas de uma certa margem de segurança.

Rigidez do rolamento do cubo:

Se a rigidez do rolamento for fraca, quando uma força lateral for aplicada ao rolamento, a superfície do flange que conecta o rolamento e o disco de freio se deformará, causando problemas como desgaste irregular da placa de fricção.

Momento de arrasto do rolamento do cubo da roda:

O torque de arrasto do rolamento refere-se à resistência quando o rolamento gira, e seu tamanho afetará o consumo de combustível do carro e a autonomia de cruzeiro do veículo de nova energia.

Vida útil do rolamento do cubo:

Os rolamentos não necessitam de manutenção durante toda a vida útil do veículo, portanto sua vida útil deve ser maior do que a vida útil de todo o veículo. A fórmula para cálculo de vida útil é muito complexa e é tecnologia proprietária de cada fornecedor de peças.

Vedação do cubo:

O anel de vedação que impede a entrada de água e poeira externas no rolamento afetará a lubrificação da esfera de aço e, em última análise, afetará a vida útil da esfera de aço. O design do anel de vedação é muito importante. Um bom projeto de vedação e um projeto ruim farão com que a vida útil do rolamento seja estendida várias vezes e até mesmo leve a uma menor taxa de falhas.

Como determinar se um rolamento do cubo da roda está danificado

1. Coloque o veículo em um elevador, gire as rodas vigorosamente, verifique se as rodas estão presas e avalie se o torque de arrasto nas rodas está normal. Se a esfera estiver mal lubrificada ou redonda, a estagnação ou o torque de arrasto aumentarão.

2. Durante a condução normal do veículo, preste atenção se há algum ruído anormal na direção das rodas. Se a esfera de aço tiver pouca lubrificação, ocorrerá primeiro um ruído anormal. Se não houver ruídos incomuns, geralmente não há problema.

Além disso, a maioria das fontes de sinal do sensor de velocidade da roda (pólos ou anéis magnéticos) agora estão integradas aos rolamentos, portanto, se houver um problema com o sinal de velocidade da roda, o painel de instrumentos reportará um código de falha e a luz de falha do ABS acenderá. como mostrado abaixo. Se a luz de falha do ABS estiver sempre acesa, o pólo magnético do rolamento pode ter sido danificado.