车轮动平衡机的原理分析

1、69科技资讯科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION2009 NO.29工程技术随着我国交通事业的发展 , 公路状况的 改善 , 以及车速的提高 , 汽车在行驶过程中 , 若 车 轮 不 平 衡 , 会 产 生 摇 摆 与 跳 动 , 尤 其 当 车 速 高 于 60km/h时 , 这 种 摇 摆 与 跳 动 将 显 著加剧。 车轮的不平衡不仅严重降低乘坐的 舒 适 性 和 操 纵 稳 定 性 , 增 加 燃 油 消 耗 量 , 加 剧轮胎磨损 , 以至直接影响车辆的经济性指 标 , 而且还会加速悬架和转向系统部件的磨 损 , 加 速 车 轮 内 轴

2、承 的 磨 损 , 严 重 时 将 危 及 行驶安全。 因此为了控制和改善车轮的平衡 状况 , 保证车辆行驶的平稳性、 安全性与经 济性 , 必须进行车轮平衡的检测。1 车轮动平衡机的工作原理1. 1引起车轮不平衡的主要原因(1轮胎轮辋及挡圈等因几何形状失准 或密度不均而形成先天的重心偏离。(2因轮毂和轮辋定位误差使安装中心 难以重合。(3维修过程中的拆装破坏了原有的整 体 综 合 重 心 。(4因车轮行驶碰撞造成变形引起重心 位 移 。(5车轮高速行驶过程中因制动抱死而 引起的纵向及横向滑移造成局部的不均匀 磨 损 。(6前 轮 定 位 不 当 不 准 引 起 轮 胎 偏 磨 , 从而引起车

3、轮不平衡。(7轮胎修补后破坏了原有平衡状态。 1. 2平衡机的种类目 前 , 国 内 汽 车 维 修 企 业 在 用 的 车 轮 平 衡 检 测 仪 品 种 繁 多 , 型 式 各 异 , 其 功 能 基 本 相 似 , 主 要 品 牌 国 外 的 有 意 大 利 的 CEMB 、 SICAM, 美 国 的 HUNTER, 德 国 的 BEISSBARTH 、 HOFMANN 等 , 国 产 的 有 大 力、 科盛等品牌。 车轮平衡机从型式上可分 为就车式及离车式 2种 ; 就车式平衡机也叫 免 拆 式 平 衡 机 , 车 轮 不 用 拆 下 来 就 可 直 接 平 衡 , 此 种 方 式 不

4、 考 虑 不 平 衡 质 量 在 车 轮 上 的 分 布 ; 而 离 车 式 平 衡 机 是 将 车 轮 分 成 内 、 外 两 个 面 进 行 平 衡 , 不 管 哪 一 种 , 进 行 车轮平衡测试的目的都在于确定不平衡的 量 及 其 位 置 。1. 3动平衡机的工作原理平 衡 机 是 测 量 旋 转 物 体 (转子 不 平 衡 量 大 小 和 位 置 的 机 器 。 转 子 在 围 绕 其 轴 线 旋 转 时 , 由 于 相 对 于 轴 线 的 质 量 分 布 不 均 匀 而 产 生 离 心 力 。 这 种 不 平 衡 离 心 力 作 用 在 转 子 轴 承 上 会 引 起 振 动 ,

5、产 生 噪 声 和 加 速 轴 承 磨 损 , 以 致 严 重 影 响 产 品 的 性 能 和 寿 命 。 根 据 平 衡 机 测 出 的 数 据 对 转 子 的 不 平 衡 量 进 行 校 正 , 可 改 善 转 子 相 对 于 轴 线的 质 量 分 布 , 使 转 子 旋 转 时 产 生 的 振 动 或 作用于轴承上的振动力减少到允许的范围 之 内 。 因 此 , 平 衡 机 是 减 小 振 动 、 改 善 性 能 和提高质量的必不可少的设备。车 轮 平 衡 机 的 检 验 , 按 交 通 部 部 门 计 量 检 定 规 程 JJG(交通 011-96标 准 执 行 。 车 轮 平 衡 机

6、 主 要 检 验 项 目 :(1平 衡 质 量 重 复 性 不 大 于 0.3e(e为 最 小 可 达 剩 余 不 平 衡 量 ;(2最 小 可 达 剩 余 不 平 衡 量 符 合 G40等 级 ;(3平衡次数不超过三次 ;(4相位允许误 差 10m 时允许±10。车 轮 动 平 衡 机 的 工 作 原 理 为 :首 先 启 动 电 机 带 动 轮 胎 旋 转 , 由 于 不 平 衡 参 量 的 存 在 , 使 得 轮 胎 各 方 向 上 施 加 于 压 电 传 感 器 上 的 离 心 力 被 转 换 成 电 信 号 ; 通 过 对 该 信 号 连 续 测 量 , 再 由 计 算 机

7、 系 统 对 该 信 号 进 行 分 析 , 计 算 出 不 平 衡 量 的 大 小 及 参 量 最 小 位 置 , 并 由 显 示 系 统 显 示 出 来 。许 多 汽 车 检 测 、 维 修 及 使 用 人 员 , 追求 车轮平衡结果要校准至 0为止 (虽然这种平 衡 结 果 最 为 理 想 , 但 完 全 做 到 较 难 , 实 际 上这是一种片面的认识。 因为 , 汽车一次紧 急 刹 车 引 起 的 轮 胎 磨 损 , 能 使 平 衡 量 变 化 达 1g 2g 。 一般判定为 :小型车 (轮辋尺寸 16英 寸 不 平 衡 质 量 10g, 中 型 车 不 平 衡 质 量 20g 为合

8、格 , 且车轮每侧轮辋边缘所加 平衡块以不超过 3块为宜。2 平衡检测的方法与步骤现 在 以 P-80B 型 平 衡 机 为 例 介 绍 平 衡 机的结构及平衡检测过程。2.1P-80B 型平衡机主要由电源部分、控制 部分、微处理主板及显示部分、传感器部 分和测量附属器件组成 2. 2技术参数 (见表 1 2. 3操作面板 (见图 1操 作 面 板 上 各 键 含 义 :<0-9>数 字 键 输 入 轮 圈 数 据 或 设 置 其 他 功 能<模 式 >键 选 择 平 衡 方 式 :动 -静 -铝 轮 圈<单 位 >键 选 择 计 量 单 位 :克 -英 两

9、<精 度 >键 选 择 读 数 级 别 :粗 5克 级 -精 1克 级<清除 >键删除输入错误 的 数 据<设置 >键输入数据确认 <开始/停止 >键起动/制动 车 轮操 作 面 板 各 指 示 灯 含 义 :1、 3、 6、 8 箭 头 方 向 指 示 灯 :指 示 车 轮应 转 动 的 最 佳 方 向 。2、 7 平衡位置指示灯 :指示车轮应加配 重平衡块的正确位置。4、 5 显示屏幕 :用于显示轮圈左、 右两 侧应加平衡块的重量。9 设 置 轮 圈 直 径 指 示 灯 :等 待 输 入 轮 圈直径。10 设置距离指示灯 :等待输入测量基 点

10、 到 轮 圈 距 离 。11 设置轮圈宽度指示灯 :等待输入轮 圈宽度。12 设置模式指示灯 :指示平衡选择模式。 2. 4平衡轮胎操作过程(1测 试 前 准 备 :检 查 并 清 除 轮 胎 上 异 物 ; 检 查 轮 胎 气 压 是 否 符 合 规 定 值 ; 检查轮 辋 定 位 面 和 安 装 孔 有 无 变 形 ; 检 查 胎 内 有 无 异 物 ; 取 下 原 有 平 衡 块 。(2车 轮 安 装 夹 紧 方 式 为 中 心 孔 定 位 :主要有正定位、 反定位及做大、 中型轮胎时 配 附 加 法 兰 , 可 根 据 实 际 情 况 任 意 选 择 一 种 定 位 方 式 。(3根

11、据 加 平 衡 块 位 置 及 方 式 不 同 , 选 择 不 同 的 平 衡 方 式 , 连 续 按 模 式 键 , 在 平 衡 模式显示窗内 (图 4中 12 可显示不同的平衡 方式。 每次开机自动进入动态平衡 , 无须再 做选择。(4平衡轮胎。 输 入 车 轮 数 据 。按设置键分别输入轮圈直径、 测量基点 到轮圈距离和轮圈宽度数值。 ( 注意 :如果输 入数据错误可按清除键清零 , 重新输入。 图 1 显 示 不 平 衡 量 。输 入 车 轮 数 据 后 , 放 下 安 全 护 罩 主 轴车轮动平衡机的原理分析蒋 延 强(辽宁省核工业地质局机械研究所 沈阳 110032摘 要 :本文详

12、细的分析介绍了车轮动平衡机的组成及工作原理。 关键词 :平衡机 转子 工作原理 中 图 分 类 号 :U463文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1672-3791(200910(b-0069-02表 170科技资讯 科技资讯SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATIONSCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION工程技术将 自 动 旋 转 , 这 时 左 边 显 示 器 显 示 英 文 小 写 run; 测 量 结 束 机 器 将 自 动停止 , 这 时 屏 幕上会显示出车轮左右侧不平衡位置和所 需装配平衡块的重量数据。图 2 加

13、 装 平 衡 块 。打 开 安 全 护 罩 , 按 箭 头 指 示 灯 所 指 示 的 旋 转 方 向 用 手 缓 慢 旋 转 车 轮 , 直 到 平 衡 位置指示灯 (中间灯 亮时 , 在车轮轮圈指示 一侧时钟 12点位置按屏幕显示数值加装平 衡 块 , 再 用 同 样 方 法 在 车轮 轮圈 另一 侧加平衡块。 旋 转 检 查 。加 好 配 重 平 衡 块 后 , 应 合 上 安 全 护 罩 , 平 衡 机 将 自 动 起 动 进 行 旋 转 检 查 , 如 左 右 显 示 器 显 示 不 平 衡 量 均 为 零 , 即 可结 束 校 正。 如屏幕显示仍有较大不平衡量 , 可按以 下方法改

14、正残余不平衡量。图 3修正残余不平衡量。上 述 操 作 后 如 残 余 不 平 衡 量 较 大 , 应 替 换 或 增 加 先 前 所 加 配 重 ; 如 残 余 不 平 衡 量 较 小 可 移 动 配 重 位 置 ; 改 正 后 仍 要 进 行 旋转检查 , 直到取得零读数后可结束校正 ,图 4卸下轮圈。(5平衡块的使用。车 轮 平 衡 机 的 平 衡 块 , 也 称 配 重 块 ; 平 衡 块 是 用 铅 合 金 做 成 , 目 前 通 常 使 用 两 种 形式 :一 种 为 卡 夹 式 配 重 块 , 它 用 于 大 多 数 轮辋 ; 一 种 是 粘 贴 式 配 重 块 , 针 对 铝

15、镁 合 金 轮辋。 平衡块必须被细心加以固定 , 采用带 夹 子 的 平 衡 块 平 衡 时 , 用 平 衡 锤 轻 轻 钉 在 轮 辋 边 缘 , 以 不 甩 掉 为 宜 , 平 衡 结 束 后 放 于 地 面 上 敲 紧 , 切 勿 在 主 轴 上 用 力 敲 打 以 免 损 坏 传 感 器 , 采 用 带 夹 子 的 平 衡 块 时 , 夹子 的 圆 周 必 须 与 轮 辋 边 缘 相 匹 配 ; 在 使 用 粘 接 平 衡 块 时 , 粘 接 处 必 须 无 油 脂 , 并 且 干 燥 , 以 使 平 衡 块 能 粘 接 牢 固 。3 结语车 轮 平 衡 机 是 一 种 精 密 的 测

16、 试 仪 器 , 它 不 仅 需 要 使 用 者 明 白 操 作 过 程 , 还 应 该 会 维 护 设 备 , 在 进 行 车 轮 平 衡 检 测 时 , 有时 会 出 现 车 轮 经 多 次 平 衡 检 验 , 及 平 衡 校 准 后测量数值变化较大、 重复性较差的现象 , 主 要 有 设 备 故 障 及 测 试 精 度 、 周 围 测 试 环 境 的 影 响 、 电 源 电 压 的 干 扰 以 及 人 为 操 作 不 当 等 , 使 用 者 应 从 理 论 及 使 用 上 进 行 具 体 的 分 析 与 解 决 , 排 除 故 障 , 调 整 好 平 衡 机 的 自 校 功 能 , 规

17、范 仪 器 的 使 用 与 操 作 , 从而 提高车轮平衡检测的准确性与重复性。参考文献1邓 明 远 . 新 型 动 平 衡 机 的 研 究 J.电 机电 器 技 术 ,2001,6.2叶 能 安 , 余 汝 生 . 动 平 衡 原 理 与 动 平 衡机 M.华 中 工 学 院 出 版 社 ,1985,12. 3P-80A 型 B 型电脑轮胎动平衡机使用说明 书 .把 拱 片 及 立 柱 运 出 , 再 进 行 全 面 彻 底 清 理 , 围护好出口直至点火烤窑。2 应用实例(1湖北省三峡新材股份有限公司三线 600t/d浮 法 玻 璃 生 产 线 工 程 , 于 2004年 8月 开 工 ,

18、2004年 12月 竣 工 。 熔 窑 砌 筑 总 量 约 9000t, 其中大拱砌筑量约 420t, 应用本工法 , 大 拱 砌 筑 一 次 完 成 , 缩 短 工 期 3天 , 降 低 工 程成本约 3万元。(2广 东 江 门 华 沣 特 种 玻 璃 有 限 公 司900t/d浮 法 玻 璃 生 产 线 工 程 , 是 目 前 国 内 最 大 的 浮 法 玻 璃 生 产 线 工 程 。 该 工 程 于 2004年 7月开工 ,2004年 11月竣工。 熔窑砌筑 总量约 12700t, 其中大拱砌筑量约 580t, 应用 本 工 法 , 大 拱 砌 筑 一 次 完 成 , 缩 短 工 期 4天 , 降 低 施 工 成 本 约 4.5万 元 。(3江 苏 宿 迁 华 毅 镀 膜 玻 璃 有 限 公 司 600t/d镀膜玻璃及基片生产线工程 , 于 2005年 6月开工 ,2005年 9月竣工。 熔窑砌筑总量 约 9000t, 其 中 大 拱 砌 筑 量 约 420t, 应 用 本 工 法 , 大 拱 砌 筑 一 次 完 成 , 缩 短 工 期 3天 , 降 低 施 工 成 本 约 3.5万 元 。3 结语我 公 司 在 湖 北 省 三 峡