朱卫民

摘 要：柱管轴承是汽车电动转向管柱中的一个重要部件。本文重点分析转向管柱中各处尺寸及形位公差与柱管轴承载荷的关系，并校核在各载荷情况下柱管轴承的工作寿命，最终分析转向管柱中各处尺寸及形位公差对柱管轴承寿命的影响。分析结果表明转向管柱中各处尺寸及形位公差对柱管轴承寿命影响效果不同，设计中可以重点关注影响较大的形位公差。

关键词：柱管轴承；转向管柱；形位公差；载荷；寿命

现在部分汽车所使用的电动转向管柱中，在靠近方向盘的一端，均有一个支撑轴承（以下均称柱管轴承），该柱管轴承普遍采用普通深沟球轴承，要求在车辆转向过程中，该柱管轴承应转动平顺，并且有足够的工作寿命。

转向管柱为细长的管轴结构，如下图1，从转向管柱底端的定位轴承到方向盘端的柱管轴承，有较多的零部件过渡连接。由于各零部件均有加工误差，会导致在柱管轴承处的柱管与轴同轴度较差，即柱管轴承内外圈的配合面同轴度较差，柱管轴承为了校正该同轴度，需要承受一定的载荷，而该载荷直接影响了轴承的转动平顺性及工作寿命。

2 柱管轴承所承受的载荷

2.1轴总成、柱管总成弹性弯曲变形产生的载荷

管柱总成装车状态，受各部位形位公差影响，轴总成与柱管总成不能完全同轴，受各处轴承支撑作用，在各轴承位置，轴总成与柱管总成被约束至相同轴心，轴总成与柱管总成会出现不同程度的弯曲。……