第一代汽車輪轂軸承（通常指20世紀初至中期廣泛使用的傳統(tǒng)滾動軸承設計）的工作原理主要基于滾動摩擦替代滑動摩擦，其核心結構和工作機制可分解如下：

1. 基礎結構

內(nèi)外圈：內(nèi)圈與車輪軸固定，外圈與輪轂連接。

滾動體：鋼制滾珠或滾子（早期以滾珠為主）均勻分布在內(nèi)外圈之間。

保持架：分隔滾動體，確保均勻分布并減少碰撞摩擦。

密封件：簡單油脂密封（早期無迷宮式密封），防止?jié)櫥孤┖碗s質(zhì)侵入。

2. 工作原理

載荷傳遞：車輪與地面接觸力通過外圈傳遞至滾動體，再分散至內(nèi)圈和車軸。

滾動運動：車輪旋轉(zhuǎn)時，滾動體在內(nèi)/外圈滾道間滾動，摩擦系數(shù)從滑動軸承的0.1-0.5降至0.002-0.005。

潤滑方式：依賴手工填充的潤滑脂（鈣基或鈉基），需定期維護（每5000-10000公里加注）。

3. 關鍵特性

預緊力設計：通過內(nèi)外圈軸向偏移施加初始壓力，抑制滾動體游隙，提升剛性（但過緊會加劇磨損）。

整體式安裝：軸承單元不可拆卸，損壞需整體更換（后期發(fā)展為可維修的分離式設計）。

材料限制：采用普通碳鋼（如GCr15），未應用現(xiàn)代表面硬化技術（如滲碳），壽命約10萬公里。

4. 局限性

密封性差：簡單密封易進水/雜質(zhì)，導致潤滑失效和早期磨損。

維護頻繁：需定期拆卸輪轂補充潤滑脂，增加人力成本。

熱穩(wěn)定性不足：高負荷下潤滑脂易變質(zhì)，加劇滾動體打滑風險。

技術演進對比

特性第一代輪轂軸承現(xiàn)代輪轂軸承

滾動體類型 鋼制滾珠 陶瓷滾珠/不對稱滾子 

潤滑方式 手工潤滑脂 終身免維護油脂/油潤滑 

密封結構 單唇密封圈 迷宮式+橡膠復合密封 

壽命 10萬公里 30萬公里+ 

集成功能 無 ABS傳感器/車速編碼器 

第一代輪轂軸承通過滾動摩擦革命性提升了車輛能效，但其設計需頻繁維護，推動了后續(xù)向免維護、高密封性方向的進化。