曲　杰，胡焱松, 徐　梁

(华南理工大学机械与汽车工程学院，广东 广州　510640)

轮毂轴承是为轮毂的转动提供精准导向的汽车零部件，在承受轴向载荷的同时还承受径向载荷，直接影响汽车的经济性、安全性和舒适性[1]。随着现代制造技术的不断发展和提高，轴铆合装配的轮毂轴承单元以其高可靠性、集成化和轻量化等特点，在汽车工业中获得了广泛的应用[2]。

轴铆合过程较为复杂，不少国内外学者应用CAE分析方法对轮毂轴承轴铆合的成型工艺过程进行了探究分析[3-4]，通过有效的有限元模型分析各项工艺参数对轮毂轴承的性能及寿命的影响，可缩短轮毂轴承的开发周期并提高产品质量。如何获得轴铆合过程中真实有效的参数，包括材料参数、摩擦系数、运动轨迹等，对获得准确有效的有限元模型至关重要，在此基础上，如何进一步降低轴铆合过程仿真分析计算机资源的消耗也是现代绿色设计的重要环节。

1　轮毂轴承轴铆合原理及性能参数分析

1.1　轴铆合原理

轴铆合原理如图1所示，铆头沿一定轨迹进行空间运动，铆头成型曲面通过与轮毂轴端接触使之发生合理的塑性变形从而产生需要的轴向预紧力。

1.2　轮毂轴承性能参数

国内外大量研究表明，轮毂轴承的轴向游隙、轴向预紧力等直接影响其寿命[5-6]，通过轴铆合原理可知轮毂轴承的各项性能参数需要在成型过程中得到保障。

图1　轮毂轴承轴铆合原理示意图

轮毂轴承的轴向游隙S由轮毂轴端的塑性变形对轴承内圈形成一定的轴向预紧力Fc而产生，如果预紧力过大，轴承内部的摩擦力矩也会增大，会导致输出力矩损耗增大，从而增加了整车的油耗，故要求预紧力越小越好。……