摩力克 | 在汽车CVJ球笼上的应用

发布时间:2023-01-06 14:20:14
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汽车Constant Velocity Joint简称"CVJ万向节"是汽车传动系统中的重要部件。其作用是将发动机的动力从变速器传递到驱动轮,驱动汽车高速行驶。由于等速万向节传递驱动力矩负荷重,传动精度高,又是安全件,故对其设计、加工、装配工艺有较高的要求。

 

一、汽车CVJ万向节结构

图1 汽车等速驱动轴总成及CVJ万向节球笼 

用于汽车的等速万向节类型很多,其中应用最多的是球笼式等速万向节和三角架式等速万向节。球笼式CVJ万向节主要有滑套、三向轴、传动轴、星形套、保持架、钟形壳等结构组成。内球笼使用三个带有滚针的轴承(三叉式)或斜轨道内的钢球(六珠式)来传递扭矩;外球笼主要通过六个钢球分别推动各自所在的星形套和钟形壳中的球道来传递扭矩。内球笼与汽车过桥轴承相连,外球笼主要与轮毂轴承相连,内外球笼之间通过半轴杆相连,并使内外球笼以相同的角速度传递动力。随着汽车驱动性能要求的逐渐增加,对CVJ万向节的整体寿命及稳定性都提出了更高的润滑要求。

 

  二、CVJ万向节对润滑剂的要求  
现有的轮毂轴承单元在装车时,先将轮毂轴承装车,之后将球笼穿入轮毂轴承单元的中心内孔,并用轮毂螺母将轮毂轴承单元和球笼锁为一体。由于轮毂轴承与CVJ球笼端面存在速度差,在启动、加速和制动过程中会产生异响。特别是新能源汽车、启动扭矩大,同时轮毂轴接触面更小(部分新能源车增加了垫片来消减异响),因此这些部位需要使用耐磨降噪性能更出色的润滑剂来降低噪音。此处对润滑剂的性能要求主要有:

 

(1)启动时摩擦系数低,保证低噪音;

(2)耐磨性能出色;

(3)工作温度宽泛:高到120度甚至更高;

(4)附着力强、终身润滑;

(5)耐水冲刷,要求足够长寿命。

 图2 汽车CVJ球笼以及垫片结构

从运动结构上来讲:CVJ球笼主要是靠金属球将半轴输送的扭矩传递给轮毂,因此,球笼运转过程中也会存在磨损和噪音的问题,此处对润滑剂的性能要求主要有:

(1)优异的极压承载能力; 

(2)良好的粘附性,高速不易甩脱,长效润滑;

(3)低温启动扭矩低,高温性能稳定;

(4)有出色的降噪性;

(5)与防尘罩材料保持良好的兼容性。

 图3 汽车CVJ球笼内部结构

 

三、摩力克常规推荐产品

对于传统的燃油车,在球笼端面涂抹含二硫化钼的油膏MOLYKOTE G-n Plus(AC3214);涂装减摩涂层MOLYKOTE D321R(AC3157),或MOLYKOTE 7400(AC3118),这两种工艺都可以起到减少异响作用,这个成果已经很好地被的主机厂实践所证明。

 

对于新能源车而言,启动更迅速,加速扭矩更大,进而产生的摩擦力更强,这对润滑剂提出了更高的要求。通过大量测试,MOLYKOTE D6600(FR0839)已经被众多主机厂所指定使用。同时,由于三代轮毂轴接触面更小,这些都加剧了该部位的磨损,现行新的设计还会在球笼端面和轮毂轴承端面之间增加一个垫片来减少磨损和异响,经过测试表明,在垫片上涂装MOLYKOTE D6600(FR0839)能够显著改善异响问题。以上产品主要参数如下:

表1:摩力克在CVJ球笼端面润滑应用的产品推荐表(*点击红色SKU,可跳转商详查阅)

产品名称 G-n(AC3157) 7400(AC3118 7400(AC3118 D6600(FR0839
润滑剂类型 润滑油膏 减摩涂层 减摩涂层 减摩涂层
固体润滑成份 二硫化钼 二硫化钼 二硫化钼 PTFE
固化方式 - 室温 室温 加热
颜色 黑色 黑灰色 黑灰色 黄色
工作温度℃ -25~450 -180~450 -70~200 -40~260
特性 涂抹方便 固化速度快 水基环保 耐腐耐磨

对于球笼内部的钢球、行星套、保持架以及钟形壳之间,建涂抹含二硫化钼的摩力克润滑脂MOLYKOTE BR2 Plus(AC3171)可以起到长效润滑降噪的效果,并且可以和常见的护套保持较好的兼容性。

 

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