汽車輪轂軸承的作用主要是承受汽車的重量及為輪轂的傳動(dòng)提供情確的向?qū)А］嗇炤S承既承受徑向載荷又承受軸向載荷，是一個(gè)非常重要的安全件。現(xiàn)在國產(chǎn)車大多仍采用傳統(tǒng)的兩套單獨(dú)的圓錐滾子軸承或角接觸球軸承，這種結(jié)構(gòu)在汽車裝配時(shí)要經(jīng)過調(diào)整游隙、預(yù)緊、加脂等諸多工序，參雜較多人為控制因素，裝配難度較大，從而造成汽車裝配線加長，成本過高且可靠性差，難以適應(yīng)激烈的市場(chǎng)競爭。
近年來，隨著前置前驅(qū)動(dòng)轎車的飛速發(fā)展，輪轂軸承發(fā)生了很大變化，尤其是國外知名的汽車生產(chǎn)廠家與軸承制造商聯(lián)合研發(fā)，新型輪轂軸承單元不斷涌現(xiàn)，目前己迸人第四代。
NSK鉚壓成形第三代輪轂鈾承 在傳統(tǒng)的第三代輪轂軸承單元的設(shè)計(jì)中，兩個(gè)內(nèi)圈是用鎖緊螺母牢固地連接在一起的，而NSK開發(fā)的新結(jié)構(gòu)是通過軸端的鉚壓成形軸向力使帶凸緣的內(nèi)圈產(chǎn)生塑性變形，與小內(nèi)圈壓緊。去掉螺母有助于減小輪轂單元的重量和尺寸，提高可靠性。驅(qū)動(dòng)輪和非驅(qū)動(dòng)輪都適用。采用鉚壓成形技術(shù)，可靠性將得以提高，即使連接螺母松動(dòng)軸承自身也可以提供預(yù)載保證。
鉚壓成形采用的是鉚接工藝 (如圖)，傾斜的鉚頭(上模)在軸承組件上鉚壓時(shí)，帶凸緣內(nèi)圈的軸端受到來自下部的壓力產(chǎn)生塑性變形，直至小內(nèi)圈牢固地連在一起。在成形過程中，輪轂變形分為三個(gè)階段:第一階段，鉚頭下降，與輪轂軸接觸，變形開始。第二階段，變形進(jìn)一步擴(kuò)展，輪轂軸沿徑向擴(kuò)展，與內(nèi)圈倒角接觸。最后是第三階段，鉚接過程完成。在第一階段，幾乎所有的鉚頭壓力都用于輪轂軸的最初成形，內(nèi)圈載荷很小且恒定。進(jìn)入第二階段，鉚頭壓力傳遞到內(nèi)圈，內(nèi)圈載荷迅速增大。在第三階段，由于鉚頭壓力使內(nèi)圈載荷逐漸增大直至飽和，鉚壓結(jié)束后，甚至鉚頭已抬起，內(nèi)圈載荷仍未消除，仍保留某些載荷?？梢哉J(rèn)為殘余載荷形成了卡緊力。
傳統(tǒng)的模鍛使整個(gè)工件壓縮，產(chǎn)生塑性變形。因此，加工大尺寸工件時(shí)，需要很大的壓力，而且當(dāng)運(yùn)用于軸承上時(shí)，變形往往超出中心區(qū)域。在這種巨大壓力作用下，球與滾道受到擠壓，在加工過程軸承很可能損壞，而鉚接工藝只在局部產(chǎn)生變形并且只用很小的壓力。通過控制加載的壓力，這種加工用于軸承的裝配十分適合。通過重載下的運(yùn)轉(zhuǎn)耐久性試驗(yàn)檢驗(yàn)了鉚壓成形緣的疲勞強(qiáng)度和內(nèi)圈抗蠕變能力。進(jìn)行靜強(qiáng)度試驗(yàn)以考察鉚壓成形緣的靜強(qiáng)度以及軸承的力矩載荷剛變?cè)囼?yàn)，因?yàn)檩S承的剛性會(huì)影響車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的操縱穩(wěn)定性。
根據(jù)各項(xiàng)試驗(yàn)的結(jié)果，NSK新開發(fā)的鉚壓成形內(nèi)圈自鎖第三代輪轂軸承等同于甚至優(yōu)于帶鎖緊螺母的傳統(tǒng)型輪轂軸承。在保證高可靠性的前提下，重量和尺寸減小，滿足了當(dāng)前的市場(chǎng)需求，降低了車輛燃料消耗。
