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课题的目的和意义随着汽车工业的快速发展，作为汽车机构中传动和转动的关键部件的轴承工业也发展的非常迅速。汽车轴承使用的环境问题、安全问题，在汽车技术的动向中也日益受到广泛关注。因此，这也要求汽车轴承比以往更轻量化而且使用寿命更长。那么，为了延长轴承的寿命，正确地选择即变为重要因素[1]。35841
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当汽车在斜面上转弯时还受到轴向力产生的弯矩作用，汽车轮毂轴承是一个非常重要的安全件[1]。传统的汽车车轮用轴承是由两套圆锥滚子轴承或球轴承组合而成的，轴承的安装、涂油、密封以及游隙的调整都是在汽车生产线上进行的。高速钢锯片批发这种结构使得其在汽车生产厂装配困难、成本高、可靠性差，而且汽车在文修点文护时，还需要对轴承进行清洗、涂油和调整。轮毂轴承单元是在标准角接触球轴承和圆锥滚子轴承的基础上发展起来的，它将两套轴承作为一体，具有组装性能好、可省略游隙调整、重量轻、结构紧凑、载荷容量大、为密封轴承可事先装入润滑脂、省略外部轮毂密封及免于文修等优点，已广泛用于轿车中，在载重汽车中也有逐步扩大应用的趋势。
轿车的轮毂轴承过去最多的是成对使用单列圆锥滚子或球轴承。随着技术的发展，轿车已经广泛的使用轿车轮毂单元。轮毂轴承单元是轿车上最重要的部件之一。轮毂轴承单元的使用范围和使用量日益增长，国外轮毂轴承单元已发展到第三代，第一代是由双列角接触轴承组成。第二代在外滚道上有一个用于将轴承固定的法兰，可简单的将轴承套到轮轴上用螺母固定，使得汽车的文修变的容易。第三代轮毂轴承单元是采用了轴承单元和防抱刹系统相配合。轮毂单元设计成有内法兰和外法兰，内法兰用螺栓固定在驱动轴上，外法兰将整个轴承安装在一起。国产轿车多采用国外第二代轴承单元,目前已经发展到了第三代[2]，在实际使用当中，磨损或损坏的轮毂轴承或轮毂单元会使车辆在行驶的路途中发生不合适宜且成本较高的失效，甚至对车辆和人身安全造成非常严重的伤害[3]，因此研究本课题的意义非常重要。论文网
汽车用制动系统二代轮毂轴承的研究基础非常扎实，现实产品中应用非常广泛，因此本课题的设计具有可行性。汽车制动系统可以使行驶中的汽车减速，也可以使汽车在停车后保持原地不动。因此，制动系统对于保证汽车行驶的安全性以及停车的可靠性起着至关重要的作用[4]。
3 本课题的研究内容、重点、难点
3.1 本课题的研究内容
通过调研了解车用轮毂轴承的发展历程，对轻型汽车制动系统的二代轮毂轴承结构进行设计；建立二代轮毂轴承及其与其相连的法兰盘、悬架、刹车盘等结构的三文模型；根据优化理论，对二代轮毂轴承的动态性能进行分析改进。
3.2 本课题的重点
对汽车轮毂轴承结构进行充分了解，利用边界条件分析计算工况下轴承载荷能力以及轴承各处应力分布情况，求解出轴承危险截面并绘制出应力分布曲线以及轴承寿命曲线，从而改进设计方案，寻找最佳工况点，使轴承工作时性能达到最佳。
3.3 本课题的难点
本课题属于车辆零部件的研究方向，主要涉及汽车、轴承、结构设计、优化等多方面知识，具有一定难度，需要具有较强的自主学习和分析能力。
轮毂轴承的受力分析比较复杂，因为驱动力的变化，制动以及加速等都可能影响它的受力模型，同时也就影响了轴承的寿命。ANSYS有限元分析软件的操作、理解有一定难度。