李晓霞　李飞　陈定积　夏海青

（东风汽车有限公司东风日产乘用车公司技术中心。广州　510800）

摘　要：本文通过故障树分析方法（FTA）分析了轮毂轴承油脂泄漏原因，通过实车路试和台架试验确认了不同稠化剂类型对聚脲型润滑脂的剪切稳定性的影响，进而确认了对轮毂轴承润滑脂泄漏性能的影响，从而为新车型轮毂轴承润滑脂的选型提供了依据。

关键词：轮毂轴承；油脂泄漏；稠化剂；剪切稳定性；润滑脂选型

随着汽车工业的发展，为满足轻量化、高安全性、舒适性、燃油经济性的要求，轮毂轴承正朝着集成化，高可靠性及长寿命，低摩擦等性能方面发展。在乘用车中比较普遍采用有三种式样的轮毂轴承，一代轮毂轴承，二代轮毂轴承和三代轮毂轴承。在轮毂轴承中，润滑脂的泄漏是引起轴承失效的Z主要因素之一。润滑脂泄漏，不仅涉及密封圈结构，也与封入的润滑脂种类相关。因此，如何选用合适的润滑脂，降低轮毂轴承的润滑脂泄漏概率，对提高汽车行驶安全性及降低汽车用户的维护成本具有重要的现实意义。 

1.引言

因此本文将就公司某款车型开发过程中润滑脂泄漏的原因进行分析和探讨，通过分析，确认不同润滑脂对轮毂轴承泄漏性能的影响，进而对润滑脂的选型提供依据。

2.失效轴承安装部位及故障现象

本次发生油脂泄露的轴承为一代轮毂轴承。发生油脂泄露的部位为轴承内侧，泄漏油脂在驱动轴与转向节的空档处集聚，油脂颜色墨绿，呈脂状。拆解后观察失效件润滑脂的状态，呈现半流体状。

3.原因分析

在分析原因之前，首先说明轮毂轴承的安装结构，首先将一代轴承压装到转向节，然后再压入轮毂轴，Z后通过合适的锁紧力矩控制轮毂轴承Z终工作预压，使其达到合适的工作状态。一代轮毂轴承由内轮，外轮，钢球，油封，油脂，保持架等组成。

3.1 外圈

确认与油封配合的外圈内径，如果此内径尺寸超差或有毛刺或粗糙度不满足设计此内径尺寸超差或有毛刺或粗糙度不满足设计要求，可能与油封配合的不良，从而导致润滑脂的泄漏。通过测量失效件外圈与油封配合处的尺寸，粗糙度，圆度及表面情况，确认外圈关联尺寸全部满足设计要求，因此排除外圈的因素。

3.2 内圈

同外圈情况相同，需要确认与油封抛油环配合是否存在问题。通过测量内圈外径，表面粗糙度，圆度；油封抛油环内径，表面粗糙度，圆度等参数，确认内圈及抛油环全部满足设计要求。

3.3 油封

在分析原因之前，首先说明油封结构及各个唇口的功能。本轮毂轴承采用了三唇式样油封。每个唇口的功能介绍如下，唇Ⅰ：主唇，防止轴承内油脂从内部溢出到外部。唇Ⅱ：防尘唇，防止轴承外部异物，泥水等进入到轴承内部。唇Ⅲ：防尘唇，防止轴承外部异物，泥水等进入到轴承内部。

本次油脂泄露是轴承内部油脂溢出到轴承外部，因此主要分析主唇Ⅰ与抛油环Ⅳ的接触压力是否足够及主唇与抛油环的配合是否满足设计要求。

3.3.1 主唇Ⅰ与抛油环Ⅳ接触压力

通过CAE分析确认唇口与抛油环的接触压力满足设计要求。

3.3.2 唇口尺寸及抛油环尺寸

测量唇口Ⅰ及抛油环的相关配合尺寸，确认尺寸满足设计要求。

3.3.3 唇口异常磨损确认

通过观察唇口Ⅰ及抛油环的磨损痕迹，确认唇口的配合是否存在异常。抛油环Ⅳ磨损及唇口Ⅰ磨损，确认唇口与抛油环配合正常，无异常磨损。

3.3.4 油封装配

如果油封压入过程中压歪，可能会引起油封与内外圈配合的异常，从而引起润滑脂的泄漏。所以在故障件分解前确认了油封端面的平行度，确认油封装配满足要求。

3.4 油脂

3.4.1 首先确认润滑脂的封入量

根据轴承设计，分析计算轴承内容空间，确认油脂封入量为正常空间容量的30～40%，符合设计要求。

3.4.2 润滑脂物理特性确认

如果润滑脂油分离度较高，在使用过程中基础油容易析出而导致润滑脂的泄漏。确认润滑脂的油分离度参数，发现此润滑脂的油分离度的值较小，满足设计要求。排除由于润滑脂的油分离度不合适而导致基础油甩出的可能。

润滑脂是由基础油，增稠剂和添加剂组成，其增稠剂的纤维结构在?用过程中不断被剪切而导致其变软而变得容易流动，增加了泄漏的可能性。因此对泄漏润滑脂的剪切性能进行了确认。从测量数据可以看出，润滑脂的硬度变化较大，其硬度初始的从256（3号）变化到396.7（00号），变化率高达55%，根据NLGI 锥入度与硬度的对应关系，其硬度跨越了4个等级。

与此同时验证了现有某量产车型的润滑脂（B），与失效润滑脂（A）进行了对比。发现润滑脂（B）的剪切稳定性从290（2号?变化到327.9（1号），硬度跨越2个等级，变化率仅为13%。与润滑脂（A）跨越4个等级的结果相比，润滑脂（B）的剪切稳定性远远优于润滑脂（A）。 

因而推定由于选用了剪切性能不合适的润滑脂，而此油脂在使用过程中极易变软从而导致了润滑脂的泄漏。

4.实验验证及解决方案

为了确认两种润滑脂对轮毂轴承泄漏性