Unidades do cubo das rodas: componentes -chave para a estabilidade de condução de veículos

Na fabricação moderna de automóveis, Unidades do cubo das rodas são um dos componentes principais do sistema de chassi do veículo, que está diretamente relacionado ao manuseio, segurança e desempenho geral do veículo. Com o desenvolvimento de veículos leves e inteligentes, a estrutura, material e tecnologia de integração das unidades de cubos de roda também estão evoluindo.

O que são unidades de cubo das rodas? —— Estrutura e função básica das unidades do cubo das rodas
A unidade do cubo da roda (WHU) é uma estrutura de transição que conecta a roda e o sistema de suspensão corporal. Suas principais funções incluem:

Carregando o peso do veículo;

Garantir a rotação suave da roda;

Trabalhando em conjunto com o sistema de frenagem, sensor ABS, eixo de acionamento, etc.;

Suporta cargas de impacto e forças laterais transmitidas do solo.

O cubo tradicional das rodas e a estrutura de divisão do rolamento foram gradualmente substituídos pelas unidades integradas do cubo das rodas. As unidades integradas do cubo das rodas não apenas melhoram o desempenho e a durabilidade de vedação, mas também reduzem significativamente os custos de complexidade e manutenção da montagem.

Classificação de unidades de cubos de roda - Evolução tecnológica da primeira geração para a terceira geração
Dependendo do grau de integração estrutural, as unidades do cubo das rodas podem ser divididas aproximadamente em três gerações:

Primeira geração (Gen 1):
Consiste em rolamentos de esferas de fila dupla ou rolamentos de rolos cônicos, com estruturas de anel interno e externo separadas. Os rolamentos precisam ser pressionados no cubo da roda através de uma cabeça ou flange externo.

Segunda geração (Gen 2):
O flange do cubo da roda é integrado ao anel externo do rolamento. A estrutura é mais compacta após o pré-aperto. Ele também vem com um anel de codificador magnético para suportar o sistema ABS, mas ainda precisa ser corrigido externamente.

Terceira geração (Gen 3):
O flange do cubo da roda é integrado ao flange do eixo de acionamento, que possui uma estrutura mais compacta, maior rigidez e instalação mais rápida. É amplamente utilizado em carros de passageiros e veículos comerciais leves. Alguns modelos também possuem sensores de velocidade internos para suportar sistemas de controle eletrônico avançados, como ESP.

Análise de materiais e processos de fabricação - fatores -chave para melhorar o desempenho
A unidade do cubo das rodas precisa suportar um ambiente de carga complexo; portanto, seus materiais e processos de fabricação são particularmente críticos:

Seleção de material: os materiais comumente usados são aço de liga de alta resistência (como o aço rolante de GCR15) e alguns produtos de ponta usam materiais leves, como rolamentos de esferas de cerâmica e ligas de alumínio tratadas termicamente;

Tecnologia de processamento: use a tecnologia de processamento de precisão do CNC para garantir a coaxialidade, o equilíbrio e a precisão do contato do flange do cubo das rodas e do assento do rolamento;

Tratamento térmico e tratamento de superfície: aumentam a resistência ao desgaste e a resistência à corrosão por meio de extinção, carburismo, fosfação, eletroplicação e outros processos.

Testes de desempenho e modo de falha de unidades de cubo das rodas
Para garantir a segurança de todo o veículo, as unidades do cubo das rodas precisam passar nos testes estritos de desempenho:

Detecção de torque de rotação: teste se o rolamento é suave, se há um bloqueio ou um problema muito frouxo;

Detecção de folga radial e axial: detecte o impacto da folga do rolamento na estabilidade da direção de veículos;

NVH (ruído, vibração e dureza) Teste: reduza o ruído mecânico durante a operação;

Teste de durabilidade de alta e baixa temperatura: examine a retenção de desempenho de materiais e graxa em climas extremos.

Os modos de falha comum incluem:

Desgaste ou bloqueio;

Falha ou vazamento de graxa;

Deformação do flange ou afrouxamento do parafuso;

Falha do sensor interno.

Tendência futura de desenvolvimento de unidades de cubo de rodas
Impulsionados pela onda de "eletrificação de direção inteligente", as unidades do cubo das rodas estão evoluindo para uma direção mais inteligente, leve e modular:

Integração inteligente:
As unidades do cubo das rodas acima da terceira geração têm sensores de sistema integrados, como ABS e ESP. No futuro, eles podem estar mais ligados a sistemas como monitoramento da pressão dos pneus, monitoramento de torque e frenagem eletromagnética.

Materiais leves:
Materiais compósitos reforçados com fibra de carbono, ligas de alumínio-titânio etc. se tornarão novas opções para substituir o aço tradicional para atender às necessidades leves de novos veículos energéticos.

Design modular:
Por meio de módulos padronizados de cubos de roda, os fabricantes de veículos podem obter a fabricação de veículos baseados em plataforma, melhorando bastante a eficiência da montagem e a versatilidade das peças.

As unidades do cubo das rodas estão relacionadas à estabilidade de direção, frenagem segura e precisão de controle de todo o veículo. Com a atualização contínua da tecnologia automotiva, os requisitos para unidades de cubos de roda também estão aumentando. Seja um fabricante de veículos ou um fornecedor de peças, apenas por inovação contínua em materiais, processos, testes e inteligência, eles podem ocupar um lugar no mercado feroz.