GB∕T 5909-2021 商用车 车轮 弯曲和径向疲劳性能要求及试验方法

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ICS43.040.50

CCST22

中华人民共和国国家标准

GB/T5909—2021

代替GB/T5909—2009

商用车车轮弯曲和径向疲劳

性能要求及试验方法

Commercialvehicles—Wheels—Performancerequirementsand

testmethodsforcorneringandradialfatigue

(ISO3894:2015，Roadvehicles Wheels/rimsfor

commercialvehicles Testmethods,MOD)

2021-10-11发布 2022-05-01实施

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GB/T5909—2021

目次

前 m

1 賴 1

2规范性引用文件 1

3术语和定义 1

4试验车轮 1

5性能要求 1

5.1动态弯曲疲劳试验性能要求 1

5.2动态径向疲劳试验性能要求 2

6 试验方法 2

6.1动态弯曲疲劳试验 2

6.2动态径向疲劳试验 4

附录A（资料性）本文件与ISO3894：2015相比的结构变化情况 7

参考文献 8

本文件按照GB/T1.1^2020（（标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

本文件代替GB/T5909—2009（（商用车辆车轮性能要求和试验方法》，与GB/T5909—2009相比，除结构调整与编辑性改动外，主要技术变化如下：

a） 更改了适用范围（见第1章,2009年版的第1章）；

b） 增加了术语和定义（见第3章）；

c） 更改了性能要求指标（见第5章,2009年版的第3章和第4章）；

d） 删除了按照偏距选择强化系数的规定（见2009年版的第3章和第4章）；

e） 更改了试验设备要求，增加了设备精度要求（见第6章,2009年版的第3章和第4章）；

f） 更改了试验程序部分内容，增加了车轮安装拧紧力矩要求（见第6章，2009年版的第3章和第4章）;

g） 更改了弯曲和径向疲劳试验装置实例图（见第6章,2009年版的第3章和第4章）；

h） 删除了可拆卸式轮辋的车轮动态弯曲疲劳试验（见2009年版的第5章）。

本文件修改采用ISO3894：2015«道路车辆商用车车轮/轮辋试验方法》。

本文件与ISO3894:2015相比在结构上有较多调整。附录A中列出了本文件与ISO3894：2015的章条编号对照一栏表。

本文件与ISO3894：2015相比存在技术性差异，这些差异涉及的条款已通过在其外侧页边空白位置的垂直单线（I）进行了标识，技术差异及其原因如下：

a） 关于规范性引用文件，本文件做了具有技术性差异的调整，调整的情况集中反映在第2章“规范性引用文件”中，具体调整如下：

一用等同采用国际标准的GB/T2933替代了ISO3911（见第2章），

一用修改采用国际标准的GB/T3730.1替代了ISO3833（见第2章）；

b） 更改了术语和定义.更改了“裂纹”的定义，增加了“车轮轮胎总成”的定义，同时删除其他术语和定义（见第3章）；

c） 更改了性能指标（见第5章）；

d） 更改了试验设备示意图（见图1、图2）;

e） 增加了对试验连接件安装面的技术要求（见6.1.1和6.2.1）；

f） 增加了对车轮加载偏移量的技术要求（见6.1.4）；

g） 增加了螺栓拧紧力矩要求（见表3）;

h） 更改了径向疲劳试验轮胎气压要求（见）。

本文件还做了下列编辑性修改：

一更改了标准名称，更改为《商用车车轮弯曲和径向疲劳性能要求及试验方法》。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。

本文件由全国汽车标准化技术委员会（SAC/TC114）归口。

本文件起草单位:东风汽车底盘系统有限公司、长春一汽富维汽车零部件股份有限公司车轮分公司、中信戴卡股份有限公司、正兴车轮集团有限公司、江苏珀然股份有限公司、东风商用车有限公司、济宁驰迈轲车轮有限公司、天津久荣工业技术有限公司、中汽协车轮质量监督检验中心有限公司、兴民力驰有限责任公司、厦门日上集团股份有限公司、浙江金固股份有限公司、济宁骏达机械制造有限公司、中in

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GB/T5909—2021

国第一汽车集团有限公司、贝特尔控股集团有限公司、齐鲁轮业有限公司。

本文件主要起草人：胡飞、程小强、张世江、徐佐、宁运成、董琦、潘小雨、李世德、王金胜、宋志俭、顾正、赵恩生、陈云经、蒋万标、叶燕飞、王汝峰、费二威、李忠良、曹金峰。

本文件所代替文件的历次版本发布情况为：

—1986年首次发布为GB/T5909—1986,1995年第一次修订,2009年第二次修订；一本次为第三次修订。

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商用车车轮弯曲和径向疲劳

性能要求及试验方法

1范围

本文件规定了商用车车轮弯曲和径向疲劳试验的试验车轮、性能要求及试验方法。

本文件适用于GB/T3730.1规定的商用车辆和挂车所使用的车轮。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T2933充气轮胎用车轮和轮辋的术语、规格代号和标志(GB/T2933—2009,ISO3911：2004,IDT)

GB/T3730.1汽车和挂车类型的术语和定义(GB/T3730.1—2001JSO/WD3833：1999,MOD)3术语和定义

GB/T2933和GB/T3730.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

车轮轮胎总成wheel-tireassembly

由车轮、轮胎和气门嘴组装成的组合件。

3.2

裂纹crack

试验过程中出现的材料分离，扩大至3mm及以上的情形。

4试验车轮

经全部工序加工，可用于车辆的具有代表性的新车轮。

5性能要求

5.1动态弯曲疲劳试验性能要求

动态弯曲疲劳试验强化系数及最低循环次数见表lo

GB/T5909—2021

表1动态弯曲疲劳试验强化系数及最低循环次数

材料

轮辋直径代号

摩擦系数

强化系数S

最低循环次数

钢

17.5in及17.5in以下规格车轮

0.7

1.10

300000

1.60

60000

17.5in以上规格车轮

0.7

1.10

1000000

1.60

200000

铝

所有规格

0.7

1.35

1500000

1.60

600000

2.00

200000

可选取一种强化系数进行试验。

注：1in=25.4mm0

5.2动态径向疲劳试验性能要求

动态径向疲劳试验强化系数及最低循环次数见表2。

表2动态径向疲劳试验强化系数及最低循环次数

材料

轮辋直径代号

强化系数K

最低循环次数

钢

17.5in及17.5in以下规格车轮

1.6

1000000

2.0

500000

17.5in以上规格车轮

1.6

1500000

2.0

750000

铝

所有规格

2.0

1500000

2.8

150000

可选取一种强化系数进行试验。

6试验方法

6.1动态弯曲疲劳试验

6.1.1试验设备

试验设备应具有一个被驱动的旋转装置和车轮连接件，使车轮在一个固定的弯矩作用下旋转，或车轮静止不动，而承受一个旋转的弯矩，见图lo

加载系统应保持规定的载荷，偏差不超过试验载荷计算值的±2.5%。车轮连接件连接面应光滑平整，且与车辆上通常采用的连接件具有相同的装配尺寸特性，表面硬度推荐在HRC40-HRC50,螺栓孔在连接面分布圆上位置度控制在00.10mm以内。

2

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GB/T5909—2021

1 2 3 4 5 6 7

1 2 3 4 5 6

7

a）车轮旋转+底部夹紧

b）车轮旋转+顶部夹紧

c）车轮不转+底部夹紧标引序号说明：

1试验车轮；

2•试验螺母；

3试验螺栓；

4—夹具紧固螺钉；

5——车轮连接件；

6——力臂；

7垫圈；

8-压板;

9压板紧固螺钉;

10-—垫块；

11-车轮安装台；

12-轴承；

d）车轮不转+顶部夹紧

13横拉杆；

14-支点；

15-电机；

F-载荷;

L -力臂长度;

d 内偏距。

图1动态弯曲疲劳试验示意图

GB/T5909—2021

6.1.2弯矩的确定

按公式（1）确定弯矩M（力FX力臂L），单位为牛顿米（N.m）。

M=（fiR+d）FvS （1）

式中：

M——轮胎和路面间设定的摩擦系数，见表1;

R——轮胎静负荷半径，是车辆或车轮制造商规定的用在该车轮上的最大轮胎静半径.单位为米

（m）；

d 车轮的内偏距或外偏距（内偏距为正，外偏距为负），单位为米（m），如果车轮既使用内偏距

又使用外偏距，则采用内偏距；

Fv—车辆或车轮制造商规定的车轮上的额定载荷，单位为牛顿（N）;

S 强化系数，见表1。

6.1.3试验程序

参考图1中的一种方式将试验车轮夹紧到试验设备上。将车轮拧紧螺栓（或螺母）拧紧至车辆或车轮制造商规定的扭矩值，如果没有规定，推荐按照表3拧紧。采用图la）或图lb）装置试验时，检查力臂末端的径向跳动量，空载时不应超过0.3mm。

表3螺栓拧紧力矩

螺栓规格

推荐螺栓拧紧力矩N•m

M14X1.5

150〜165

M16X1.5

170〜187

M18X1.5

260〜286

M2OX1.5

380〜418

M22X1.5

610〜671

M24X1.5

880〜968

设置弯矩、转速和循环次数等试验参数，开始试验。在试验初始阶段，可停机将车轮拧紧螺栓或螺母重新拧紧一次。试验过程中如果螺栓断裂，则更换全部螺栓后继续试验。

完成规定试验循环次数后停机，用渗透检测或其他可接受的方法检查车轮裂纹情况。

6.1.4失效判据

出现下列任何一种情况，试验终止，车轮失效：

a） 试验车轮不能继续承受试验载荷；

b） 原始裂纹产生扩展或出现应力导致侵人车轮断面的新裂纹;

c） 加载点的偏移增量超过试验初始偏移量的15%。

6.2动态径向疲劳试验

6.2.1试验设备

试验设备应具有一个被驱动的转鼓和车轮固定座，使车轮轮胎总成在一个固定径向力作用下旋转，见图2。转鼓最小直径为1700mm，宽度应比轮胎断面宽，且表面光滑。车轮固定座连接面应与车辆4

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GB/T5909—2021

上通常采用的连接件具有相同的装配尺寸特性，表面硬度推荐在HRC40〜HRC50。

加载系统应保持规定的载荷，偏差不超过试验载荷计算值的±2.5%。加载方向垂直于转鼓表面，且与车轮固定座中心和转鼓中心的连线方向一致，转鼓轴线和车轮固定座轴线应平行。作为双轮使用的车轮，应按照单轮使用的车轮进行试验。

标引序号说明：

1 转鼓； 2 车轮轮胎总成； Fr 径向载荷。

图2动态径向疲劳试验示意图

6.2.2轮胎、充气压力、径向载荷的确定

轮胎的确定

首选车辆或车轮制造商指定型号的轮胎。如果未指定，参考GB/T2977选择试验车轮可配用的轮月台中具有最大负荷的轮胎。

充气压力的确定

试验车轮轮胎总成的充气压力应符合表4的数值。

表4试验充气压力

单位为千帕

在使用载荷下的充气压力

试验充气压力a

<310

450

320〜450

550

460〜580

690

GB/T5909—2021

表4试验充气压力（续）

单位为千帕

在使用载荷下的充气压力

试验充气压力a

590〜720

900

^730

1000

3允许误差为±30kPa0

径向载荷的确定

按公式（2）确定径向负载F、，单位为牛顿（N）:

Fr=FVK （2）

式中：

Fv——车辆或车轮制造商规定的车轮上的额定载荷，单位为牛顿（N）;

K 强化系数，见表2。

6.2.3试验程序

参考图2将车轮夹紧到试验设备上。将车轮拧紧螺栓（或螺母）拧紧至车辆或车轮制造商所规定的扭矩值。如果没有规定，宜采用表3规定的力矩值。

设置载荷、转速和循环次数等试验参数，开始试验。在试验初始阶段，可停机将车轮拧紧螺栓或螺母重新拧紧一次。试验过程中如果螺栓断裂，则更换全