Rolamentos de cubo de roda: diferenças de design, vedação e montagem automotiva

Uma unidade de cubo que mede a tolerância interna na bancada ainda pode desencadear uma falha de ABS nas primeiras centenas de quilômetros se o anel codificador for instalado voltado para o lado errado ou se a folga do sensor cair fora da janela que a unidade de controle espera. Num automóvel com tração dianteira, o rolamento do cubo da roda transporta a massa do veículo, fixa a posição do disco do travão e da roda e, nos modelos com codificador integrado, também gera o sinal de velocidade da roda. A geração, a arquitetura da vedação, o tipo de codificador e o método de montagem precisam estar alinhados antes que a peça seja prensada ou aparafusada.

Quatro gerações de unidades centrais e o que cada uma muda na adaptação

Os rolamentos do cubo da roda são construídos em quatro gerações, e a geração decide como a unidade está localizada na junta, onde a folga axial é definida e quais opções de vedação e codificador o projeto permite.

As unidades de primeira geração são um par combinado de rolamentos de contato angular de uma carreira ou um rolamento de duas carreiras com anéis externos separados, pressionados na articulação. O flange do cubo é uma peça separada, a folga axial é definida durante a montagem e a vedação fica fora do rolamento. Manutenção significa pressionar, não desparafusar.

As unidades de segunda geração soldam ou formam o flange no anel externo. O disco de freio e a roda são aparafusados ​​diretamente no rolamento, mas a unidade ainda é um ajuste de interferência na junta, portanto, a tolerância do furo e as ferramentas de prensa ainda decidem se a montagem funciona corretamente.

As unidades de terceira geração também adicionam um flange no anel interno e se tornam um cartucho aparafusado. A folga é definida na fábrica, a unidade é vedada para toda a vida, o codificador é integrado e o conjunto completo é substituído por novos parafusos de montagem apertados de acordo com o valor do fabricante do veículo.

As unidades de quarta geração estriam o anel interno na ponta da junta homocinética, de modo que o cubo também transmita o torque de acionamento nos eixos acionados.

Rolamento automotivo da unidade de cubo com flange integrada GEN3 Unidade integrada de cubo e rolamento com pré-lubrificação de fábrica, vedação e opções de codificador ABS para conjuntos de eixos de automóveis de passageiros. Ver Produto →

Esfera ou rolo cônico: combinando o elemento rolante com a caixa de carga

As unidades de esferas de contato angular de duas carreiras cobrem as cargas dos eixos dos automóveis de passageiros, enquanto as unidades de rolos cônicos são especificadas onde a carga radial é maior e o cubo também deve absorver forças de deslocamento.

As unidades de cubo esférico normalmente executam ângulos de contato entre 25 e 35 graus, o que mantém o atrito e o ruído baixos ao custo da capacidade axial. As unidades de rolos cônicos usam contato linear, suportam mais carga radial no mesmo envelope e aparecem em veículos comerciais leves, SUVs, reboques e maquinaria agrícola conjuntos de eixos. Eles também são menos tolerantes: a folga axial fora da faixa do fabricante produz oscilação do disco, enquanto a pré-carga excessiva aumenta a temperatura de funcionamento e reduz a vida útil da graxa.

A vida nominal segue a base ISO 281, L10 = (C/P)^p em milhões de rotações com 90% de confiabilidade, com p = 3 para rolamentos de esferas e p = 10/3 para rolamentos de rolos. Cálculo ilustrativo: com uma classificação dinâmica de 30 kN e uma carga equivalente de 6 kN, uma unidade esférica retorna (30/6)^3 = 125 milhões de rotações, enquanto os mesmos números em uma unidade de rolos cônicos retornam aproximadamente 214 milhões.

Em uma unidade de cubo vedada e pré-ajustada, a graxa e a vedação determinam a vida útil. O aço da pista raramente tem a chance de fadigar primeiro.

Estruturas de vedação: onde realmente começam as falhas nos rolamentos do cubo

A arquitetura do selo separa um cubo que dura a vida útil do veículo daquele que falha após dois invernos, e o selo do codificador é o componente mais frequentemente instalado no sentido errado.

As vedações de lábio de contato são a base: um lábio de elastômero colado que corre sobre uma superfície de solo, geralmente apoiado por um lábio de poeira secundário. As vedações de cassete adicionam um lançador de metal e vários lábios em uma unidade prensada, o que melhora a exclusão de água e areia ao custo de maior arrasto. As vedações de labirinto não têm contato e funcionam frias, mas oferecem proteção limitada contra submersão ou limpeza a vapor. As vedações do codificador combinam a função de vedação com um anel de borracha magnetizado que é lido por um sensor ABS ativo.

A escolha do elastômero define a janela de temperatura. O nitrilo (NBR) é classificado para operação contínua de cerca de 40 graus Celsius negativos a mais 100 graus Celsius, o fluoroelastômero (FKM) de cerca de 20 graus Celsius negativos a mais 200 graus Celsius, o que proporciona espaço livre para altas temperaturas ao preço da flexibilidade em baixas temperaturas. Essas são classificações típicas de folhas de dados e se movem com ciclo composto e de trabalho.

Rolamentos de roda da série DAC para veículos de passageiros Rolamentos de roda da série DAC com dimensões listadas e aplicações em veículos; a orientação da orientação do selo e do codificador ajuda a evitar erros de instalação. Ver Produto →

Verificações de compatibilidade antes de uma unidade hub ser ligada

Seis verificações decidem se uma unidade de cubo é compatível: geometria do furo e do flange, tipo de sinal do encoder, especificação de vedação e graxa, método de montagem e torque do parafuso, desvio da interface do disco de freio e a condição da junta e da junta correspondente.

• Dimensões: furo, diâmetro externo, largura e deslocamento do flange devem corresponder à unidade original e não apenas ao furo do rolamento impresso em catálogo.
• Encoder: os sensores ativos necessitam de um anel magnetizado com a contagem de pólos e o padrão de sinal que a unidade de controle espera, enquanto os sistemas indutivos passivos utilizam um anel dentado.
• Vedação e graxa: faixa de temperatura, exposição à água e tipo de espessante devem ser adequados ao ciclo de trabalho, pois a mistura de espessantes incompatíveis amolece a graxa.
• Montagem: as unidades de segunda geração precisam de um ajuste interferente controlado e uma ferramenta de prensagem que carregue apenas o anel externo, enquanto as unidades de terceira geração precisam de novos parafusos e da sequência de torque especificada.
• Interface do freio: a excentricidade da face do flange é transferida diretamente para a variação da espessura do disco e para a pulsação do pedal.
• Peças correspondentes: um furo de articulação fora do círculo ou corroído reduzirá a vida útil de um novo cubo, independentemente da qualidade do rolamento.

Os requisitos são específicos da plataforma e o mesmo furo de 42 mm pode aparecer em três configurações diferentes. Catálogos baseados em aplicativos, como o linha de rolamentos automotivos , torne essa verificação cruzada mais rápida do que uma pesquisa de dimensão pura.

Prática de instalação que decide a vida útil

A instalação correta do cubo segue cinco etapas e nenhuma delas envolve um martelo.

1. Limpe o orifício da articulação, remova a corrosão e verifique a circularidade com um micrômetro interno antes de pressionar qualquer coisa.
2. Aplique força de pressão no anel externo somente nas unidades de segunda geração; carregar o anel interno empurra a força através das pistas e as brinelles.
3. Assente a unidade completamente e, em seguida, verifique a excentricidade da face do flange com um relógio comparador em relação ao limite do fabricante do veículo, em vez de um valor genérico.
4. Aperte os parafusos de montagem ou a porca do cubo com a roda fora do solo, seguindo a sequência e figura nos dados de serviço.
5. Confirme a saída do sensor com um osciloscópio ou ferramenta de varredura e conclua um teste de estrada antes de liberar o veículo.

Perguntas que surgem no balcão

Qual é a diferença entre um rolamento de roda e um rolamento de unidade de cubo?

Um rolamento de roda é o conjunto de elementos rolantes sozinho. Um rolamento de unidade de cubo adiciona o flange, a folga definida de fábrica, o preenchimento de graxa vitalício e, a partir da segunda geração, o encoder. Um rolamento de roda de primeira geração pode ser substituído sozinho, enquanto uma unidade de terceira geração é substituída como um conjunto completo aparafusado.

Um hub com o codificador errado ainda pode ser conectado?

Sim, e esse é o problema. O flange e o furo se encaixam perfeitamente, mas um anel com contagem de pólos ou direção errada não produz nenhum sinal utilizável e a lâmpada ABS retorna no primeiro ciclo de acionamento. Combine o codificador com o tipo de sensor antes de fazer o pedido.

As unidades de cubo seladas precisam de nova lubrificação?

Não. As unidades seladas para toda a vida são preenchidas uma vez na montagem e abri-las destrói a vedação. Somente rolamentos de primeira geração em condições de manutenção são relubrificados, no intervalo especificado pelo fabricante do veículo, usando uma graxa com espessante compatível e grau NLGI.

Qual vedação funciona melhor com lavagem de alta pressão?

Uma vedação de cassete com múltiplos lábios e um lançador resiste melhor a jatos de água do que uma vedação de lábio único, mas nenhuma vedação de lábio sobrevive a um jato direcionado diretamente para o lábio. Mantenha o bico fora da abertura de vedação e da face do codificador.