田助新，李江全，葛志华

(1.华中科技大学 机械科学与工程学院，武汉 430074；2.湖北新火炬科技有限公司，湖北 襄阳 441004；3.湖北文理学院 机械工程学院，湖北 襄阳 441053)

轮毂轴承是汽车的关键功能部件，其运行状态直接决定了整车的安全性、舒适性和可靠性[1-2]。目前，市场上的轿车多采用第三代轮毂轴承，与前两代轮毂轴承相比，第三代轮毂轴承的集成度更高，有利于汽车的轻量化设计。为降低滚动轴承在高速转动时的打滑率[3]，通常会在第三代轮毂轴承装配完成后施加一定的预紧，形成负游隙。

轮毂轴承负游隙本质上是钢球在预紧力作用下发生的弹性变形，负游隙过大，会使轴承转动中产生很大的摩擦力矩和接触应力，严重时会直接导致轴承失效；负游隙过小，则起不到预紧效果。由于钢球封装在轴承内部，其变形量难以直接测量。文献[2]将轮毂轴承等效为非线性弹簧质量系统，通过测量轴承接触副的固有频率间接得到轴承负游隙。文献[4]基于多体动力学提出了一种光线追踪算法，利用轮毂轴承内圈的运动表征负游隙。文献[5]建立了轮毂轴承预紧力与负游隙之间的关系，并提出了通过测量轴承预紧力来计算负游隙的方法。文献[6]通过测量轮毂轴承外圈与钢球接触副对超声波的反射信号来估算轴承预紧力，为轴承预紧力的测量提供了一种新思路。

在上述研究的基础上，基于赫兹接触理论建立轴承负游隙与弹性变形量差值之间的映射关系，可将负游隙的测量转换成弹性变形量差值的测量，并在此基础上提出一种快速、简便测量轮毂轴承负游隙的方法。……