第三代汽車輪轂軸承的工作原理基于滾動摩擦、力矩傳遞及機電一體化設計,通過結構優(yōu)化和功能集成實現(xiàn)高效運行,具體如下:
滾動摩擦原理:第三代輪轂軸承單元將安裝芯軸與軸承內圈設計為一體,與外法蘭盤組裝成緊湊結構。當車輪轉動時,內圈、外圈和滾動體(鋼球或滾柱)同步旋轉,滾動體利用圓形表面減少摩擦力,使車輪自由旋轉。這種設計通過滾動摩擦替代滑動摩擦,顯著降低能量損耗。
力矩傳遞與載荷分擔:軸承通過內圈、外圈和保持架的協(xié)同作用,將車輪所受的徑向載荷(支撐車身重量)和軸向載荷(抵抗轉向離心力)均勻分散。其高強度結構能夠承受較大力矩,確保車輪在復雜工況下保持平穩(wěn)運行,減少因載荷不均導致的磨損或損壞風險。
機電一體化集成:第三代輪轂軸承集成了ABS齒圈(多為48齒)或傳感器模塊,通過輪速傳感器實時監(jiān)測轉速信號。傳感器與軸承外圈通過注塑固定,直接輸出數(shù)字脈沖信號(如每轉48個脈沖),配合ECU計算輪速、加速度及軸承溫度。這種設計不僅支持ABS防抱死系統(tǒng),還能為ESP車身穩(wěn)定系統(tǒng)、胎壓監(jiān)測(TPMS)等提供高精度數(shù)據(jù),成為智能底盤的關鍵信號節(jié)點。
結構優(yōu)化與輕量化:通過一體化設計,第三代輪轂軸承取消了傳統(tǒng)花鍵軸,減輕了重量并節(jié)省了空間。例如,其結構緊湊性較第二代進一步提升,強度和剛度更高,同時降低了摩擦力矩,從而減少能耗。這種設計還簡化了安裝流程,減少了安裝軸承對人員技能的要求。