汽车性能检测技术 教学课件 作者 曹家喆 专题12 车轮平衡检测.pptVIP

School of Automotive Transportation Engineering , Shenzhen Polytechnic 专题12 车轮平衡检测 为什么要对车轮动平衡进行检测？ 如何进行车轮动平衡的检测？ 车轮动平衡机的结构与原理 车轮动平衡的检测及标准限值 其他有关车轮动平衡检测的知识 车轮动平衡检测的意义 汽车行驶速度越来越高，车轮不平衡对汽车性能的影响也越来越大。 由于车轮不平衡质量产生的不平衡力的大小和方向在不断变化，使整车有上下跳动的趋势，引起垂直方向的振动，影响汽车行驶平顺性； 引起转向轮横向摆动，影响汽车操纵稳定性和行驶安全性。 车轮不平衡还会加剧轮胎、转向机构、行驶系及传动系统零部件的冲击和磨损，缩短其使用寿命。 汽车正常使用一定时间后，尤其是在对轮胎、轮辋进行了修补、修复或更换新轮胎后，一定要对轮胎进行动平衡检测，测定不平衡质量的大小和相位，并进行校正。 一、车轮不平衡检测原理及仪器结构 1、车轮静平衡检验 车轮静平衡----是指车轮质心与其旋转中心重 合。 静平衡的车轮在高速旋转时可能产生不平 衡力矩，出现动不平衡。如图有作用半径相同 质量相等但相位相反的两质点ml、m2，该车轮 是静平衡的。但是在车轮旋转时，产生的离心 力形成力偶，使轮处于动不平衡。 如果在m1、m2同一作用半径的相反方向上 配置相同质量的 ml’=ml、m2’=m2，则车轮处 于动平衡。静平衡的车轮不一定是动平衡的， 但动平衡的车轮一定是静平衡的。 2、车轮动平衡检验 离车式硬支承车轮动平衡机的工作原理图。所谓硬支承是指支刚度很 大，车轮支承系统振幅很小，车轮的惯性力可以略去不计。 假设有不平衡质量m1、m2，集中在两侧轮辋的边缘处，且在同一(角度) 方向。车轮旋转时产生离心力，F1、F2为这两个离心力在传感器平面的投 影，N1、N2为平衡机主轴左、右支承测得的动反力。 根据力和力矩的平衡条件有： a--- 被测车轮在平衡机上的安装尺寸，由平衡机上提供的专用工具测得。 b--- 被测车轮轮辋宽度，可用专用卡规测量。 c--- 平衡机主轴两支承点之间的距离，为平衡机的结构参数 N1、N2 --- 为支承处动反力，由相应传感器转换成电信号后测出。 计算出F1、F2后，再根据离心力计算公式F=mω2r, 求出不平衡质量m1、m2 ： 相位的确定： 传感器接收到的信号是随车轮的旋转而变化的，其输出的电量为： e(t)=E0+Esin（ωt+?)+∑Eisin(iωt+?i) 第一项为直流分量，与动态变化的量无关 第二项为待测不平衡信号的基波分量，E为幅值，它正比于不平衡力。 ?为初相位。 第三项为各次谐波分量，可忽略不计。 Esin（ωt+?)=Ecos ? sin ωt +Esin ? cosωt =Re sin ωt +Im cosωt E=(Re2+Im2)1/2 ?=tg-1(Im/Re) 3、车轮平衡检验设备结构与原理 （1）就车式车轮平衡机 一般由驱动装置、测量装置、指示与控制装 置、制动装置和小车等组成。驱动装置由电动 机，转轮等组成，能带动支离地面的车轮转动。 测量装置由传感磁头、可调支杆、底座和传 感器等组成，自成总成井带有车轮，能将车轮不 平衡量产生的振动变成电信号，并送至指示与控 制装置。指示装置由频闪灯、不平衡度表或数字 显示屏等组成，频闪灯（由传感磁头的信号驱 动）用来指示车轮不平衡点位置。 制动装置用于车轮停转。 （2）离车式车轮平衡机 离车式车轮平衡机目前应用最多的是硬式支承、两面测定车轮动平衡 机。主要由驱动机构、转轴、支承装置(包括动反力测量传感器)、锥体压 盘及快速螺母、制动装置和防护罩等组成。 有些离车式平衡机的参数显示和操作系统提示采用CRT显示)，测量结 果显示清楚直观，有屏幕提示便于操作，但造价较高。有些离车式平衡机 采用发光二极管显示，结构简单，工作可靠，成本低廉。 四、车轮不平衡的原因及其危害 1）、车轮不平衡的原因 引起车轮不平衡的主要原因如下： (1) 车轮定位不当，尤其是前束和主销倾角，不仅影响汽车的操纵性和行驶稳定性，而且会造成轮胎偏磨，这种胎冠的不均匀磨损与轮胎不平衡形成恶性循环，因而使用中出现车轮不平衡，也可能是车轮定位角失准的信号。 (2) 轮胎和轮辋以及挡圈等因几何形状失准或密度不均匀而先天形成的重心偏离。 (3) 因轮毂和轮辋定位误差使安装中心与旋转中心不重合。 (4) 维修过程的拆装改变了整体综合重