传动轴中间支架轴承作为底盘系统零件，对于车辆行驶的安全性至关重要。本文根据其使用工况，结合故障原因分析，提出了密封结构的设计改进方法，收到了较好的效果。

传动轴中间支承架轴承是易损件，传动轴的早期故障主要表现为支架轴承失效，如何提高中间支承轴承的使用寿命，是有效降低传动轴故障率的关键。本文根据其性能及工况特点，结合支架轴承的失效故障原因分析，提出了轴承密封性能的设计改进方法，收到了较好的效果。

安装位置及性能特点

在长轴距汽车上，为提高传动轴临界转速，常常将传动轴分成二节或三节，中间支承架主要起到传动轴前后节的连接及支承作用，同时起到一定的位移补偿功能。它一般安装在车架横梁上或车身底架上，采用双面密封的滚珠轴承。因此作为底盘类零件，其工况条件相对较差，工作中需要能够不断承受泥水和泥浆的侵蚀。同时传动轴是汽车底盘系统的动力传递部件，承担着从发动机变速器输出轴到后桥的动力传递功能，具有高速轻载的性能特点。所以轴承密封件一方面需具有能防止轴承内的润滑脂往外泄漏，另外一方面能有效阻止外部的泥沙、水和粉尘等杂质进入轴承内部的作用，且具有高转速特点，故密封件也需具备低摩擦力矩的性能特点。

失效原因分析

从传动轴市场故障件分析得知，引起传动轴早期失效的零件是中间支承轴承，其失效模式的主要表现有：轴承卡滞、卡死及散架，占全部失效模式的90%，下面我们对典型的轻载系列支架轴承进行失效原因分析。

1.实物宏观分析

我们拆下其密封件后先进行宏观检查，发现轴承内部润滑脂已变少，主要是水及锈蚀产物的混合体，残留的油脂已呈黑色，且内/外圈工作面、钢球表面及保持架等被严重锈蚀（见图1、图2）。

2.失效机理分析

改进前的轴承密封结构如图3所示，由油封的三道密封唇形成两个密闭腔A和B。当轴承内腔油脂在内压及离心力的作用下，可通过A腔流到B腔，当B腔上的外唇密封效果降低或接近失效时，油脂就会通过B腔泄漏至轴承外部。同时由于轴承挡边槽是车加工完成的，存在较大的内应力，在热处理过程中因变形会产生一定的尺寸变化，影响到档边槽与密封唇的配合效果。另外在工作过程中，随着轴承内部温度的升高，由于温差产生，轴承内部容易导致负压强，当B腔外唇寿命不足时就易使外部的泥沙、粉尘和水等杂质进入，与油脂混在一起，令随轴承转动不停研磨，导致轴承产生异响，最终使轴承烧结、卡死或散架失效。

设计改进

以上分析表明，轴承失效的主要原因是由密封性能不足引起，所以设计改进应从提高支架轴承的密封性入手。由于传动轴中间支承轴承的密封属于高速旋转类别，既要防止润滑介质从旋转运动部分泄漏出来，又要防止外部泥沙等杂质混入内部，同时使用过程中温度升高又不能太快，且应考虑一定的强度，要能承受汽车在行驶过程中由前轮溅起的泥沙不停冲击轴承油封表面。根据产品的使用工况特点，我们对原轴承的密封结构进行了设计改进。

1.油封骨架的结构改进

在骨架设计方面增加翻边工艺，提高硫化后的油封强度，以防止油封在装配过程中可能产生的变形，提高了使用过程中承受汽车前轮溅起泥沙的抗冲击能力，有助于提高油封密封性能的可靠性（见图4）。

2.油封唇口的结构改进

原油封唇口的设计虽有三唇，但起主要密封作用的是第一唇（B腔外唇），同时轴承内、外圈在热处理过程中因变形而受明显影响的尺寸是外圆直径，削弱了密封效果。所以我们对轴承内圈档边槽结构进行了设计改进，将密封作用直接体现在径向接触面上，同时将接触面的倾角设计从10°改为0°（见图5），改进后的装配效果如图6所示。在使用中密封件还需要具备低摩擦力矩的性能要求，接触面过盈量设计从轴向的单边0.20mm减小到径向的0.1mm。

试验验证

改进后的产品经泥浆试验、温升、漏脂试验，结果满足使用要求，达到了设计改进目的，试验参数如下：

泥浆试验条件：转速为750r/min，无载荷90℃不喷泥水40min，转速200r/min，无载荷40℃喷泥水5min，室温无载荷静止不喷泥水20min，按此步骤试验循环150次，检测结果如表1所示。

温升、漏脂试验：检测方法与判定标准按照JB/T8571-2008执行。具体如表2所示。

漏脂试验检测结果如表3所示。

结语

本文针对传动轴中间支承在使用过程中的高速、低载以及工况相对恶劣的工作环境，重点解决轴承油封在使用中具有防水、防尘、高转速和低摩擦力矩的性能寿命要求，通过对油封唇口的结构设计改进、过盈量的合理选用以及轴承内圈档边槽的角度改进，收到了较好的质量改进效果，有效降低了市场故障率。