車輪平衡度的檢測技術

1、汽車懸架與車輪平衡檢測技術（2學時）北理工珠海學院郭新民一、車輪平衡度的基本知識 車輪靜不平衡 靜平衡的車輪，其重心與旋轉中心重合； 靜不平衡的車輪，其重心與旋轉中心不重合，由于靜不平衡質(zhì)量的存在，車輪在旋轉時產(chǎn)生離心力。5.4 車輪平衡度檢測車輪平衡度檢測車輪靜不平衡示意圖5.4車輪平衡檢測車輪平衡檢測 離心力F的大小為： m不平衡點質(zhì)量（）； 車輪旋轉角速度，2n/60（rad / s）； n車輪轉速（r / min）； r不平衡點質(zhì)量離車輪旋轉中心的距離（m）。注意：靜平衡的車輪可能是動不平衡的！注意：靜平衡的車輪可能是動不平衡的！相反，動平衡的車輪一定是靜平衡的！相反，動平衡的車輪一定

2、是靜平衡的！2mrF 車輪動不平衡車輪動不平衡 重心與旋轉中心對稱，質(zhì)量分布對車輪中心面對稱為動平衡。 如不對稱則產(chǎn)生力矩不為零。不平衡力矩使車輪對主銷力矩加大而擺振。如右圖， 在該車輪旋轉軸線的徑向相反位置上，在該車輪旋轉軸線的徑向相反位置上，有作用半徑、質(zhì)量相同的不平衡點有作用半徑、質(zhì)量相同的不平衡點mm1 1與與mm2 2，不處于同一平面內(nèi)。，不處于同一平面內(nèi)。mm1 1、mm2 2為一為一對對 力偶，轉動中產(chǎn)生方向變動的力偶矩力偶，轉動中產(chǎn)生方向變動的力偶矩MM，使車輪動不平衡，使車輪擺振使車輪動不平衡，使車輪擺振。動平衡的車輪一定是動平衡的車輪一定是靜平衡的。靜平衡的。如圖，如圖，在

3、在m1與與m2同一同一作用半徑反方向上配作用半徑反方向上配置相同質(zhì)量置相同質(zhì)量m1 與與m2 ，則車輪動平衡。，則車輪動平衡。因此，一般對車輪主因此，一般對車輪主要進行動平衡試驗。要進行動平衡試驗。車輪平衡示意圖 車輪不平衡原因車輪不平衡原因 輪轂、制動鼓（盤）加工時定心定位不輪轂、制動鼓（盤）加工時定心定位不準、加工誤差大、非加工面鑄造誤差大、準、加工誤差大、非加工面鑄造誤差大、熱處理變形、使用中變形或磨損不均勻。熱處理變形、使用中變形或磨損不均勻。 輪胎螺栓質(zhì)量不等及輪輞質(zhì)量分布不均輪胎螺栓質(zhì)量不等及輪輞質(zhì)量分布不均勻或徑向、端面圓跳動太大。勻或徑向、端面圓跳動太大。 5.4車輪平衡檢測車

4、輪平衡檢測 輪胎質(zhì)量分布不均勻、尺寸或形狀誤差大、使輪胎質(zhì)量分布不均勻、尺寸或形狀誤差大、使用中變形或磨損不均勻、使用翻新胎或墊、補胎。用中變形或磨損不均勻、使用翻新胎或墊、補胎。 并裝雙胎的充氣嘴未相隔并裝雙胎的充氣嘴未相隔180安裝，單胎的安裝，單胎的充氣嘴未與不平衡點標記相隔充氣嘴未與不平衡點標記相隔180安裝。安裝。 輪轂、制動鼓（盤）、輪胎螺栓、輪輞、內(nèi)胎、輪轂、制動鼓（盤）、輪胎螺栓、輪輞、內(nèi)胎、襯帶、輪胎等拆卸后重新組裝成車輪時，累計的襯帶、輪胎等拆卸后重新組裝成車輪時，累計的不平衡質(zhì)量或形位偏差太大，破壞了原來的平衡。不平衡質(zhì)量或形位偏差太大，破壞了原來的平衡。5.4車輪平衡檢

5、測車輪平衡檢測 二、車輪平衡機檢測原理二、車輪平衡機檢測原理 F1、F2為對應的離心力，fA、fB為左右支承點傳感器測得的動反力。S為支承系統(tǒng)結構參數(shù)，a為平衡機支承點與輪胎的距離，b車輪寬度尺寸，c為輪輞直徑。 1離車式車輪動平衡機 由力學平衡方程式可得：0Xo0M 12B0FFf12A()0F baF af S0X1AB()/Ff Sf ab2BA()/Ffbaf Sb再由 進一步可求出不平衡質(zhì)量：2/2cmF2211AB2/2()/mF cf Sf acb2222BA2/2()/mFcfbaf Scb使用者只要將被測車輪的寬度b和輪輞的直徑c以及車輪在平衡機上的安裝尺寸a(由平衡機制造廠

6、家隨機提供的專用工具測量)鍵入 ，不平衡位置由光電式位置傳感器確定，并用發(fā)光二極管顯示。 三、車輪平衡機的類型車輪平衡機的類型 車輪平衡機的類型 1）按功能可分為 車輪靜平衡機靜平衡機和 車輪動平衡機動平衡機。 2）按測量方式可分為 離車式車輪平衡機離車式車輪平衡機和 就車式車輪平衡機。就車式車輪平衡機。 3）按平衡機轉軸的支承方式可分為軟式車輪平軟式車輪平衡機和硬式車輪平衡機衡機和硬式車輪平衡機 5.4車輪平衡檢測車輪平衡檢測 車輪平衡機的檢測原理 離車式車輪平衡機的檢測原理 在離車式車輪平衡機中，目前應用最多的是硬式兩面測定車輪動平衡機。該平衡機主要由驅動機構、轉軸與支承裝置、機箱、制動裝

7、置和防護罩等構成。 其中：驅動機構由電動機、傳動裝置構成，驅動轉軸旋轉使安裝在其上的車輪達到所要求的平衡轉速； 5.4車輪平衡檢測車輪平衡檢測5.4車輪平衡檢測車輪平衡檢測圖4-44 離車式車輪平衡機1-顯示與控制裝置 2-防護罩 3-轉軸 4-機箱圖4-45 車輪在平衡機上的安裝a-邊緣至機箱距離b-輪輞寬度 d-輪輞直徑 就車式車輪平衡機的檢測原理 就車式車輪動平衡機由驅動裝置、測量裝置、指示與控制裝置、制動裝置等構成，并 裝在手推小車上。 其中：驅動裝置由電動機和 由其驅動的轉輪構成， 電動機驅動轉輪旋轉時，可將轉輪貼緊車輪的胎 面，帶動其旋轉； 5.4車輪平衡檢測車輪平衡檢測5.4車輪

8、平衡檢測車輪平衡檢測圖4-46 就車式車輪平衡機5.4車輪平衡檢測車輪平衡檢測圖4-47 就車式車輪平衡機結構原理圖圖4-48靜不平衡測量原理1-底座 2-可調(diào)支桿 3-傳感磁頭 4-車輪 5-傳感器2就車式車輪動平衡機 就車式車輪動平衡機測量圖1光電傳感器 2手柄 3儀表板 4驅動電動機5摩擦輪（轉輪） 6傳感器支架 7被測車輪測量裝置由傳感磁頭、可調(diào)支桿和底座構成，測試時，傳感磁頭可吸附在獨立懸架下臂或非獨立懸架的轉向節(jié)處，通過可調(diào)支桿可將不平衡車輪旋轉時產(chǎn)生的振動傳給底座，裝在底座中的傳感元件將振動轉化成電信號，指示與控制裝置由頻閃燈和不平衡度表或數(shù)字顯示屏構成，在接收到傳感元件傳來的電

9、信號后，不平衡度表根據(jù)其強弱指示出不平衡量的大小，頻閃燈用于測出車輪不平衡點的位置。 就車式車輪動平衡機測量圖1光電傳感器 2手柄 3儀表板 4驅動電動機5摩擦輪（轉輪） 6傳感器支架 7被測車輪 1離車式車輪動平衡的檢測方法可參照國家標準GB/T 185052001汽車輪胎動平衡試驗方法 (1) 清理被測輪胎上的沙石、舊平衡塊，檢查胎壓。 (2) 選擇合適的定位錐和緊固件把車輪安裝在平衡機上，輸入輪輞的直徑c、寬度b，測出輪輞邊緣至平衡機的距離a并輸入。 1離車式車輪動平衡的檢測方法 (3) 放下防護罩，操作平衡機。車輪自動停止轉動后，讀出內(nèi)外不平衡量及不平衡點的位置。 (4) 用手轉動車輪

10、，當指示裝置分別顯示內(nèi)、外側不平衡點位置時，停止轉動車輪，在輪輞邊緣內(nèi)、外側正上方安裝平衡塊；平衡塊的質(zhì)量應與指示裝置顯示的不平衡量相同。 (5) 重新進行檢測，平衡試驗多次至顯示“00”或“OK” 。 2就車式車輪動平衡的檢測方法 準備工作： 1）千斤頂支起車軸，車輪離地間隙要相等。 2）清除-沙石、舊平衡塊。 3）檢查胎壓、輪轂軸承。 4）在輪胎外側面任意位置做一記號。 2就車式車輪動平衡的檢測方法 從動前輪： 1）用墊木塞緊對面車輪和后軸車輪，將傳感磁頭吸附在制動底板邊緣平整之處。 2）驅動車輪旋轉至規(guī)定轉速。 3）用頻閃燈觀察胎記，從指示裝置上（一擋）讀取不平衡量數(shù)值。 4）操縱平衡機

11、上的制動裝置，使車輪停止轉動。 2就車式車輪動平衡的檢測方法 從動前輪： 5）用手轉動車輪，使標記停留在以前位置，此時輪輞的最上部為加裝平衡塊的位置。 6）選擇平衡塊緊固在輪輞邊緣。 7）重新驅動車輪進行復查，指示裝置用二擋顯示。若平衡度不符合要求，應調(diào)整平衡塊質(zhì)量和位置，直至符合要求。 2就車式車輪動平衡的檢測方法 驅動輪動平衡 （1）對面車輪不必用三角墊木塞緊。 （2）用發(fā)動機、傳動系驅動車輪，加速至5070 km/h的某一轉速下穩(wěn)定運轉。 （3）測試結束后，用汽車制動器使車輪停轉。 （4）其它方法同從動輪動、靜平衡測試。檢測結果分析： 不平衡量小于該車規(guī)定值不必進行平衡作業(yè) 不平衡量超標

12、，進行平衡作業(yè) 不平衡量超標太多，通過平衡作業(yè)難以達標應進一步查找原因 1. 術語解釋 車輪靜不平衡 車輪動不平衡 2. 填空題 離車式車輪平衡機主要由 、 、 、 和 等構成。 就車式車輪動平衡機由 、 、 、 等構成，并裝在手推小車上。習題一、懸架的基本知識一、懸架的基本知識1. 基本組成基本組成 彈性元件：緩和沖擊，并承受、傳遞垂直載荷。彈性元件：緩和沖擊，并承受、傳遞垂直載荷。 減振器：衰減振動。減振器：衰減振動。 導向機構：傳遞側向力、縱向力，并保證車輪相導向機構：傳遞側向力、縱向力，并保證車輪相對對 車身的正確運動關系。車身的正確運動關系。 橫向穩(wěn)定器：防止車身橫向過度傾斜。橫向穩(wěn)

13、定器：防止車身橫向過度傾斜。5.5 懸架裝置檢測懸架裝置檢測5.5 懸架裝置檢測懸架裝置檢測absorber elastic celllongitudinal direction distance rodStabilizer for landscape orientationlandscape orientation distance rod2. 功用功用 連接車身和車輪，以傳力。連接車身和車輪，以傳力。 緩和沖擊、衰減振動，使乘坐舒適，具有良好的緩和沖擊、衰減振動，使乘坐舒適，具有良好的平順性平順性。 具有良好的具有良好的操縱穩(wěn)定性操縱穩(wěn)定性。與懸架的剛度、與懸架的剛度、簧載質(zhì)量有關簧載質(zhì)量

14、有關轉向不側傾轉向不側傾加速不后坐加速不后坐制動不點頭制動不點頭3、懸架的種類、懸架的種類1. 非獨立懸架：與整體式車橋配用。非獨立懸架：與整體式車橋配用。2. 獨立懸架：與斷開式車橋配用。獨立懸架：與斷開式車橋配用。independent suspension 4、懸架原理、懸架原理合適的合適的n=11.6Hz。M變化，要求變化，要求c也變化。也變化。Mcn215.汽車上常用的彈性元件包括鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭汽車上常用的彈性元件包括鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧和氣體彈簧等。桿彈簧和氣體彈簧等。鋼板彈簧鋼板彈簧 由多片長度不等的由多片長度不等的 彈簧鋼片疊加而成，彈簧鋼片疊加而成， 廣泛應用

15、于非獨立廣泛應用于非獨立 懸架。懸架。螺旋彈簧螺旋彈簧 廣泛應用于獨立懸架，由于只能承受垂直載荷，必須廣泛應用于獨立懸架，由于只能承受垂直載荷，必須裝有減振器和導向機構。裝有減振器和導向機構。 動畫動畫扭桿彈簧扭桿彈簧 扭桿彈簧具有預應力，安裝時左右扭桿不能更換。扭桿彈簧具有預應力，安裝時左右扭桿不能更換。 poleswing氣體彈簧氣體彈簧 分為空氣彈簧和油氣彈簧兩種?？諝鈴椈捎钟心沂胶头譃榭諝鈴椈珊陀蜌鈴椈蓛煞N?？諝鈴椈捎钟心沂胶湍な絻煞N形式。膜式兩種形式。6.減振器減振器減振器的基本原理減振器的基本原理 阻尼的產(chǎn)生阻尼的產(chǎn)生要求：要求： 壓縮行程阻尼力小，以便利用彈性元件緩沖。壓縮行程阻

16、尼力小，以便利用彈性元件緩沖。 伸張行程阻尼力大，以便迅速減振。伸張行程阻尼力大，以便迅速減振。 振動過大時，避免阻尼過多增加。振動過大時，避免阻尼過多增加。雙向作用筒式減振器雙向作用筒式減振器基本結構基本結構工作原理工作原理 壓縮行程壓縮行程 伸張行程伸張行程piston rodworking cylinderpistonpromoteoil storagebase valvecompensation valveCirculate valvePresent seatboot oil seal throttlepecking motormicroprocessorvalve handleval

17、ve sensorsource of powerpower unit 二、懸架裝置工作性能的檢測方法二、懸架裝置工作性能的檢測方法 1. 經(jīng)驗法 2. 按壓車體法 3. 試驗臺檢測法5.5 懸架裝置檢測懸架裝置檢測 1. 經(jīng)驗法 經(jīng)驗法是通過人工進行外觀檢視的方法，主要從外部檢查懸架裝置的彈簧是否有裂紋，彈簧和導向裝置的連接螺栓是否松動，減振器是否漏油、缺油和損壞等項目。5.5 懸架裝置檢測懸架裝置檢測 2. 按壓車體法 按壓車體法既可以人工按壓車體，也可以用試驗臺的動力裝置按壓車體。通過按壓使車體上下運動，觀察懸架裝置減振器和各部件的工作情況，憑經(jīng)驗判斷是否需要修理或更換減振器和其他部件。

18、5.5 懸架裝置檢測懸架裝置檢測5.5 懸架裝置檢測懸架裝置檢測圖4-74 車體按壓試驗臺1-支架 2-凸輪 3-桿 4、8-光脈沖測量裝置 5-汽車保險杠 6-水平導軌 7-垂直導軌 9-電動機 3. 試驗臺檢測法 懸架裝置檢測臺能快速檢測、診斷懸架裝置的工作性能，并能進行定量分折。根據(jù)激振方式不同，懸架裝置檢測臺可分為跌落式和共振式兩種類型。其中，共振式懸架裝置檢測臺根據(jù)檢測參數(shù)的不同，又可分為測力式和測位移式兩種類型。5.5 懸架裝置檢測懸架裝置檢測 跌落式懸架裝置檢測臺 5.5 懸架裝置檢測懸架裝置檢測圖5-75 跌落式懸架檢測臺1-舉升機構 2-測量裝置 檢測時，先通過舉升機構將汽車舉起定高度，然后突然松開支撐機構，讓車輛落下產(chǎn)生自由振動。然后用測量裝置測量車體振幅或者用壓力傳感器測量車輪對臺面的沖擊壓力，對振幅或壓力分析處理后，評價汽