汽車懸架與車輪平衡度的檢測(cè)技術(shù).ppt

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汽車懸架與車輪平衡檢測(cè)技術(shù),,一、車輪平衡度的基本知識(shí)１．車輪靜不平衡靜平衡的車輪，其重心與旋轉(zhuǎn)中心重合；靜不平衡的車輪，其重心與旋轉(zhuǎn)中心不重合，由于靜不平衡質(zhì)量的存在，車輪在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生離心力。,5.4車輪平衡度檢測(cè),車輪靜不平衡示意圖,5.4車輪平衡檢測(cè),離心力F的大小為：m——不平衡點(diǎn)質(zhì)量（㎏）；ω——車輪旋轉(zhuǎn)角速度，ω＝2πn/60（rad/s）；n——車輪轉(zhuǎn)速（r/min）；r——不平衡點(diǎn)質(zhì)量離車輪旋轉(zhuǎn)中心的距離（m）。注意：靜平衡的車輪可能是動(dòng)不平衡的！相反，動(dòng)平衡的車輪一定是靜平衡的！,２．車輪動(dòng)不平衡重心與旋轉(zhuǎn)中心對(duì)稱，質(zhì)量分布對(duì)車輪中心面對(duì)稱為動(dòng)平衡。如不對(duì)稱則產(chǎn)生力矩不為零。不平衡力矩使車輪對(duì)主銷力矩加大而擺振。如右圖，在該車輪旋轉(zhuǎn)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(diǎn)m1與m2，不處于同一平面內(nèi)。m1、m2為一對(duì)力偶，轉(zhuǎn)動(dòng)中產(chǎn)生方向變動(dòng)的力偶矩M，使車輪動(dòng)不平衡，使車輪擺振。,動(dòng)平衡的車輪一定是靜平衡的。如圖，在m1與m2同一作用半徑反方向上配置相同質(zhì)量m1與m2，則車輪動(dòng)平衡。因此，一般對(duì)車輪主要進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)。,車輪平衡示意圖,車輪不平衡原因①輪轂、制動(dòng)鼓（盤(pán)）加工時(shí)定心定位不準(zhǔn)、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。②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(dòng)太大。,5.4車輪平衡檢測(cè),③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(bǔ)胎。④并裝雙胎的充氣嘴未相隔180安裝，單胎的充氣嘴未與不平衡點(diǎn)標(biāo)記相隔180安裝。⑤輪轂、制動(dòng)鼓（盤(pán)）、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(shí)，累計(jì)的不平衡質(zhì)量或形位偏差太大，破壞了原來(lái)的平衡。,5.4車輪平衡檢測(cè),二、車輪平衡機(jī)檢測(cè)原理,F1、F2為對(duì)應(yīng)的離心力，fA、fB為左右支承點(diǎn)傳感器測(cè)得的動(dòng)反力。S為支承系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)，a為平衡機(jī)支承點(diǎn)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(dòng)平衡機(jī)由力學(xué)平衡方程式可得：,,再由進(jìn)一步可求出不平衡質(zhì)量：,使用者只要將被測(cè)車輪的寬度b和輪輞的直徑c以及車輪在平衡機(jī)上的安裝尺寸a(由平衡機(jī)制造廠家隨機(jī)提供的專用工具測(cè)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(jī)的類型１．車輪平衡機(jī)的類型1）按功能可分為車輪靜平衡機(jī)和車輪動(dòng)平衡機(jī)。2）按測(cè)量方式可分為離車式車輪平衡機(jī)和就車式車輪平衡機(jī)。3）按平衡機(jī)轉(zhuǎn)軸的支承方式可分為軟式車輪平衡機(jī)和硬式車輪平衡機(jī),5.4車輪平衡檢測(cè),２．車輪平衡機(jī)的檢測(cè)原理⑴離車式車輪平衡機(jī)的檢測(cè)原理在離車式車輪平衡機(jī)中，目前應(yīng)用最多的是硬式兩面測(cè)定車輪動(dòng)平衡機(jī)。該平衡機(jī)主要由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)軸與支承裝置、機(jī)箱、制動(dòng)裝置和防護(hù)罩等構(gòu)成。其中：驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置構(gòu)成，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)使安裝在其上的車輪達(dá)到所要求的平衡轉(zhuǎn)速；,5.4車輪平衡檢測(cè),5.4車輪平衡檢測(cè),⑵就車式車輪平衡機(jī)的檢測(cè)原理就車式車輪動(dòng)平衡機(jī)由驅(qū)動(dòng)裝置、測(cè)量裝置、指示與控制裝置、制動(dòng)裝置等構(gòu)成，并裝在手推小車上。其中：驅(qū)動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)和由其驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)輪構(gòu)成，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，可將轉(zhuǎn)輪貼緊車輪的胎面，帶動(dòng)其旋轉(zhuǎn)；,5.4車輪平衡檢測(cè),5.4車輪平衡檢測(cè),圖4-46就車式車輪平衡機(jī),5.4車輪平衡檢測(cè),2．就車式車輪動(dòng)平衡機(jī)就車式車輪動(dòng)平衡機(jī)測(cè)量圖1—光電傳感器2—手柄3—儀表板4—驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)5—摩擦輪（轉(zhuǎn)輪）6—傳感器支架7—被測(cè)車輪,測(cè)量裝置由傳感磁頭、可調(diào)支桿和底座構(gòu)成，測(cè)試時(shí)，傳感磁頭可吸附在獨(dú)立懸架下臂或非獨(dú)立懸架的轉(zhuǎn)向節(jié)處，通過(guò)可調(diào)支桿可將不平衡車輪旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)傳給底座，裝在底座中的傳感元件將振動(dòng)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，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(gòu)成，在接收到傳感元件傳來(lái)的電信號(hào)后，不平衡度表根據(jù)其強(qiáng)弱指示出不平衡量的大小，頻閃燈用于測(cè)出車輪不平衡點(diǎn)的位置。,就車式車輪動(dòng)平衡機(jī)測(cè)量圖1—光電傳感器2—手柄3—儀表板4—驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)5—摩擦輪（轉(zhuǎn)輪）6—傳感器支架7—被測(cè)車輪,,1．離車式車輪動(dòng)平衡的檢測(cè)方法可參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18505—2001《汽車輪胎動(dòng)平衡試驗(yàn)方法》(1)清理被測(cè)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(jī)上，輸入輪輞的直徑c、寬度b，測(cè)出輪輞邊緣至平衡機(jī)的距離a并輸入。,1．離車式車輪動(dòng)平衡的檢測(cè)方法(3)放下防護(hù)罩，操作平衡機(jī)。車輪自動(dòng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，讀出內(nèi)外不平衡量及不平衡點(diǎn)的位置。(4)用手轉(zhuǎn)動(dòng)車輪，當(dāng)指示裝置分別顯示內(nèi)、外側(cè)不平衡點(diǎn)位置時(shí)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)車輪，在輪輞邊緣內(nèi)、外側(cè)正上方安裝平衡塊；平衡塊的質(zhì)量應(yīng)與指示裝置顯示的不平衡量相同。(5)重新進(jìn)行檢測(cè)，平衡試驗(yàn)多次至顯示“00”或“OK”。,2．就車式車輪動(dòng)平衡的檢測(cè)方法準(zhǔn)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(cè)面任意位置做一記號(hào)。,2．就車式車輪動(dòng)平衡的檢測(cè)方法從動(dòng)前輪：1）用墊木塞緊對(duì)面車輪和后軸車輪，將傳感磁頭吸附在制動(dòng)底板邊緣平整之處。2）驅(qū)動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)至規(guī)定轉(zhuǎn)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(jī)上的制動(dòng)裝置，使車輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)。,,2．就車式車輪動(dòng)平衡的檢測(cè)方法從動(dòng)前輪：5）用手轉(zhuǎn)動(dòng)車輪，使標(biāo)記停留在以前位置，此時(shí)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(qū)動(dòng)車輪進(jìn)行復(fù)查，指示裝置用二擋顯示。若平衡度不符合要求，應(yīng)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(dòng)平衡的檢測(cè)方法驅(qū)動(dòng)輪動(dòng)平衡（1）對(duì)面車輪不必用三角墊木塞緊。（2）用發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系驅(qū)動(dòng)車輪，加速至50～70km/h的某一轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。（3）測(cè)試結(jié)束后，用汽車制動(dòng)器使車輪停轉(zhuǎn)。（4）其它方法同從動(dòng)輪動(dòng)、靜平衡測(cè)試。,,檢測(cè)結(jié)果分析：不平衡量小于該車規(guī)定值不必進(jìn)行平衡作業(yè)不平衡量超標(biāo)，進(jìn)行平衡作業(yè)不平衡量超標(biāo)太多，通過(guò)平衡作業(yè)難以達(dá)標(biāo)應(yīng)進(jìn)一步查找原因,1.術(shù)語(yǔ)解釋車輪靜不平衡車輪動(dòng)不平衡2.填空題⑴離車式車輪平衡機(jī)主要由、、、和等構(gòu)成。⑵就車式車輪動(dòng)平衡機(jī)由、、、等構(gòu)成，并裝在手推小車上。,習(xí)題,一、懸架的基本知識(shí)1.基本組成彈性元件：緩和沖擊，并承受、傳遞垂直載荷。減振器：衰減振動(dòng)。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)：傳遞側(cè)向力、縱向力，并保證車輪相對(duì)車身的正確運(yùn)動(dòng)關(guān)系。橫向穩(wěn)定器：防止車身橫向過(guò)度傾斜。,5.5懸架裝置檢測(cè),5.5懸架裝置檢測(cè),2.功用連接車身和車輪，以傳力。緩和沖擊、衰減振動(dòng)，使乘坐舒適，具有良好的平順性。具有良好的操縱穩(wěn)定性。,與懸架的剛度、簧載質(zhì)量有關(guān),轉(zhuǎn)向不側(cè)傾加速不后坐制動(dòng)不點(diǎn)頭,3、懸架的種類1.非獨(dú)立懸架：與整體式車橋配用。2.獨(dú)立懸架：與斷開(kāi)式車橋配用。,independentsuspension,4、懸架原理合適的n=1~1.6Hz。M變化，要求c也變化。,5.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。⑴鋼板彈簧由多片長(zhǎng)度不等的彈簧鋼片疊加而成，廣泛應(yīng)用于非獨(dú)立懸架。,⑵螺旋彈簧廣泛應(yīng)用于獨(dú)立懸架，由于只能承受垂直載荷，必須裝有減振器和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。動(dòng)畫(huà),⑶扭桿彈簧扭桿彈簧具有預(yù)應(yīng)力，安裝時(shí)左右扭桿不能更換。,⑷氣體彈簧分為空氣彈簧和油氣彈簧兩種。空氣彈簧又有囊式和膜式兩種形式。,6.減振器⑴減振器的基本原理阻尼的產(chǎn)生要求：壓縮行程阻尼力小，以便利用彈性元件緩沖。伸張行程阻尼力大，以便迅速減振。振動(dòng)過(guò)大時(shí)，避免阻尼過(guò)多增加。,⑵雙向作用筒式減振器①基本結(jié)構(gòu)②工作原理壓縮行程伸張行程,二、懸架裝置工作性能的檢測(cè)方法1.經(jīng)驗(yàn)法2.按壓車體法3.試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)法,5.5懸架裝置檢測(cè),1.經(jīng)驗(yàn)法經(jīng)驗(yàn)法是通過(guò)人工進(jìn)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(dǎo)向裝置的連接螺栓是否松動(dòng)，減振器是否漏油、缺油和損壞等項(xiàng)目。,5.5懸架裝置檢測(cè),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(yàn)臺(tái)的動(dòng)力裝置按壓車體。通過(guò)按壓使車體上下運(yùn)動(dòng)，觀察懸架裝置減振器和各部件的工作情況，憑經(jīng)驗(yàn)判斷是否需要修理或更換減振器和其他部件。,5.5懸架裝置檢測(cè),5.5懸架裝置檢測(cè),圖4-74車體按壓試驗(yàn)臺(tái)1-支架2-凸輪3-桿4、8-光脈沖測(cè)量裝置5-汽車保險(xiǎn)杠6-水平導(dǎo)軌7-垂直導(dǎo)軌9-電動(dòng)機(jī),3.試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)法懸架裝置檢測(cè)臺(tái)能快速檢測(cè)、診斷懸架裝置的工作性能，并能進(jìn)行定量分折。根據(jù)激振方式不同，懸架裝置檢測(cè)臺(tái)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(cè)臺(tái)根據(jù)檢測(cè)參數(shù)的不同，又可分為測(cè)力式和測(cè)位移式兩種類型。,5.5懸架裝置檢測(cè),⑴跌落式懸架裝置檢測(cè)臺(tái),5.5懸架裝置檢測(cè),圖5-75跌落式懸架檢測(cè)臺(tái)1-舉升機(jī)構(gòu)2-測(cè)量裝置,檢測(cè)時(shí)，先通過(guò)舉升機(jī)構(gòu)將汽車舉起—定高度，然后突然松開(kāi)支撐機(jī)構(gòu)，讓車輛落下產(chǎn)生自由振動(dòng)。然后用測(cè)量裝置測(cè)量車體振幅或者用壓力傳感器測(cè)量車輪對(duì)臺(tái)面的沖擊壓力，對(duì)振幅或壓力分析處理后，評(píng)價(jià)汽車懸架裝量的工作性能。,5.5懸架裝置檢測(cè),圖5-75跌落式懸架檢測(cè)臺(tái)1-舉升機(jī)構(gòu)2-測(cè)量裝置,⑵共振式懸架裝置檢測(cè)臺(tái),5.5懸架裝置檢測(cè),圖5-76共振式懸架檢測(cè)臺(tái)1-蓄能飛輪2-電動(dòng)機(jī)3-凸輪4-激振彈簧5-臺(tái)面6-測(cè)量裝置,檢測(cè)時(shí)，先通過(guò)檢測(cè)臺(tái)的電動(dòng)機(jī)、偏心輪、蓄能飛輪和彈簧組成的激振器，迫使檢測(cè)臺(tái)臺(tái)面及其上面的被檢汽車懸架裝置產(chǎn)生振動(dòng)，然后在開(kāi)機(jī)數(shù)秒后斷開(kāi)電機(jī)電源，從而由蓄能飛輪產(chǎn)生掃頻激振。由于電機(jī)的頻率比車輪固有頻率高，因此蓄能飛輪逐漸降速的掃頻激振過(guò)程總可以掃到車輪固有振動(dòng)頻率處，從而使臺(tái)面與汽車系統(tǒng)產(chǎn)生共振，通過(guò)檢測(cè)激振后振動(dòng)衰減過(guò)程中力或位移的振動(dòng)曲線，求出頻率和衰減特性，便可判斷懸架裝置減振器的工作性能。,圖5-76共振式懸架檢測(cè)臺(tái)1-蓄能飛輪2-電動(dòng)機(jī)3-凸輪4-激振彈簧5-臺(tái)面6-測(cè)量裝置,三、診斷參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)GBl8565—2001《營(yíng)運(yùn)車輛綜合性能要求和檢驗(yàn)方法》中規(guī)定：對(duì)于最大設(shè)計(jì)車速大于等于100km/h、軸載質(zhì)量小于等于1500㎏的載客汽車，應(yīng)用懸架檢測(cè)臺(tái)按規(guī)定的方法進(jìn)行懸架特性檢測(cè)。受檢車輛的車輪接地性指數(shù)，應(yīng)不小于40％，同軸左右輪接地性指數(shù)之差不得大于15％。,5.5懸架裝置檢測(cè),⑴懸架裝置的工作性能有哪些檢測(cè)方法？⑵簡(jiǎn)述共振式懸架裝置檢測(cè)臺(tái)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和使用方法。⑶簡(jiǎn)述懸架裝置工作性能的診斷參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。,習(xí)題,