第一代汽車輪轂軸承（通常指20世紀(jì)初至中期廣泛使用的傳統(tǒng)滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)）的工作原理主要基于滾動(dòng)摩擦替代滑動(dòng)摩擦，其核心結(jié)構(gòu)和工作機(jī)制可分解如下：

1. 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)

內(nèi)外圈：內(nèi)圈與車輪軸固定，外圈與輪轂連接。

滾動(dòng)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(dòng)體，確保均勻分布并減少碰撞摩擦。

密封件：簡(jiǎn)單油脂密封（早期無(wú)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(guò)外圈傳遞至滾動(dòng)體，再分散至內(nèi)圈和車軸。

滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)：車輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾動(dòng)體在內(nèi)/外圈滾道間滾動(dòng)，摩擦系數(shù)從滑動(dòng)軸承的0.1-0.5降至0.002-0.005。

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

3. 關(guān)鍵特性

預(yù)緊力設(shè)計(jì)：通過(guò)內(nèi)外圈軸向偏移施加初始?jí)毫Γ种茲L動(dòng)體游隙，提升剛性（但過(guò)緊會(huì)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(shè)計(jì)）。

材料限制：采用普通碳鋼（如GCr15），未應(yīng)用現(xiàn)代表面硬化技術(shù)（如滲碳），壽命約10萬(wàn)公里。

4. 局限性

密封性差：簡(jiǎn)單密封易進(jìn)水/雜質(zhì)，導(dǎo)致潤(rùn)滑失效和早期磨損。

維護(hù)頻繁：需定期拆卸輪轂補(bǔ)充潤(rùn)滑脂，增加人力成本。

熱穩(wěn)定性不足：高負(fù)荷下潤(rùn)滑脂易變質(zhì)，加劇滾動(dòng)體打滑風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)演進(jìn)對(duì)比

特性第一代輪轂軸承現(xiàn)代輪轂軸承

滾動(dòng)體類型 鋼制滾珠 陶瓷滾珠/不對(duì)稱滾子 

潤(rùn)滑方式 手工潤(rùn)滑脂 終身免維護(hù)油脂/油潤(rùn)滑 

密封結(jié)構(gòu) 單唇密封圈 迷宮式+橡膠復(fù)合密封 

壽命 10萬(wàn)公里 30萬(wàn)公里+ 

集成功能 無(wú) ABS傳感器/車速編碼器 

第一代輪轂軸承通過(guò)滾動(dòng)摩擦革命性提升了車輛能效，但其設(shè)計(jì)需頻繁維護(hù)，推動(dòng)了后續(xù)向免維護(hù)、高密封性方向的進(jìn)化。