汽车轮毂轴承单元带凸缘内圈的有限元分析

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Finite Element Analysis on Inner Ring with Flange of AutomobileHub Bearing UnitsBian Qi，Lei Liang-yu，Yao Li-jian，Liu Ln-peng，Jiang Jin-wei(School of Engineering，Zhejiang A&F University，Lin an 311300，China)Abstract：According to the actual working conditions of hub bearing units，the finite element eo-simulation analysis iscaried out by Carla and ANSYS Workbench.The mechanical properties of two different lips of inner ring with flangeare compared.The results show that when the lips are chamfered，the equivalent stress of lips is increased，but themaximum equivalent stress which appears in the root of inner ring with flange is decreased，and the maximum value is303.0 MPa.Therefore，the maximum equivalent stress is reduced and the life and reliability of the hub bearing units areincreased when the lips are appropriately chamfered。

Key words：hub bearing unit；finite element analysis；inner ring；chamf er；stress analysis汽车轮毂轴承单元是汽车的关键零部件之-。 它主要承受汽车整车重量，既承受径 向和轴向载荷，又承受车辆在不同行驶工况下的复杂动载荷，并为轮毂的传动提供准确的向导 J。轮毂轴承单元按照与汽车传动系统其他元件集成方式的不同可分为 4代，目前应用较为广泛的是第 3代轮毂轴承单元 -3]。NSK开发的旋压成型第 3代轮毂轴承单元去掉了锁紧螺母，不仅减小了轮毂轴承单元的质量和尺寸，还提高了车辆的可靠收稿 日期 ：2013-02-28；修回日期：2013-04-05作者简介：边起(1987- )，男 ，河北张家 口人，硕士研究生，研究方向为机电-体化 ，E-mail：625393308###qq.com；雷良育(1966-)，男，湖北蕲春人 ，博士后，教授，硕士生导师，从事机电检测与控制技术、车辆试验技术、电动汽车技术等教学和应用基础研究工作。

E-mail：10208022### 163.con性3 J。对于轮毂轴承单元，不仅要具有轴承的功能，还需要保证结构的强度、刚度等基本性能指标 J。为了发现和解决试验 中难以发现的问题，缩短产品开发周期，降低成本，有限元分析技术已经成为非常必要的手段 。下文对轮毂轴承单元带凸缘内圈进行有限元分析，研究其唇边的受力情况及其对轮毂整体性能的影响。

1 模型的建立在此研究的是 NSK第 3代轮毂轴承单元，其由带凸缘外圈、带凸缘内圈、小内圈、滚子和密封装置组成，结构如图1所示。

1.1 实体模型的建立为了保证模型分析时的真实性和完整性，在Carla环境中对车轮总成进行整体建模。在建立实体模型时，忽略小尺寸的圆角、倒角以及其他对分