汽車輪轂試驗(yàn)的三個標(biāo)準(zhǔn)和分析過程

1、汽車輪轂試驗(yàn)的三個標(biāo)準(zhǔn)和分析過程一 有關(guān)汽車輪轂的三個試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)國內(nèi)和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 （ISO）的規(guī)定，汽車輪轂必須滿足三個典型試驗(yàn)的要求。有關(guān)的國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)與ISO的標(biāo)準(zhǔn)是一致的,國外不同國家的標(biāo)準(zhǔn)可能不完全一樣，但是基本方面還是一致的，只是具體載荷大小有所差別。在國內(nèi)，這三個試驗(yàn)對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)分別是:1.車輪動態(tài)彎曲疲勞和徑向疲勞試驗(yàn)方法-QCT221其中包含了動態(tài)彎曲和徑向載荷兩個疲勞試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。2.車輪沖擊試驗(yàn)方法 -GBT15704其中包含了輪轂沖擊試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)。下面簡單介紹這三個試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)1:汽車輕合金車輪的性能要求和試驗(yàn)方法QC/T221 1997本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)1995年標(biāo)準(zhǔn)制修訂計劃安

2、排組織制定的。本標(biāo)準(zhǔn)在制訂過程中，參照采用了美國SFI、日本JASO等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)由機(jī)械工業(yè)部汽車工業(yè)司提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。本標(biāo)準(zhǔn)由廣東南海中南鋁合金輪轂有限公司負(fù)責(zé)起草、立中車輪制造有限公司參加起草。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：雷銘君。1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了汽車輕合金車輪的動態(tài)彎曲疲勞性能、動態(tài)徑向疲勞性能要求及試驗(yàn)方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于全部或部分輕合金制造的汽車車輪。2試驗(yàn)項(xiàng)目 2.1動態(tài)彎曲疲勞試驗(yàn);2.2動態(tài)徑向疲勞試驗(yàn)。3試驗(yàn)樣品彎曲疲勞和徑向疲勞試驗(yàn)用的車輪應(yīng)是未經(jīng)試驗(yàn)或未使用過的新成品車輪，每個車輪只能做一次試驗(yàn)。4動態(tài)彎曲疲勞試驗(yàn) 4.1試驗(yàn)設(shè)備1）試驗(yàn)臺應(yīng)有一個旋轉(zhuǎn)

3、裝置，車輪可在一固定不變的彎矩作用下旋轉(zhuǎn)，或是車輪靜止不動，而承受一個旋轉(zhuǎn)彎曲力矩作用（見圖4.2試驗(yàn)程序圖I動哥夸曲疲勞試蜀裳E示盍ffl421 準(zhǔn)備工作根據(jù)車輪在車輛上安裝的實(shí)際情況，按規(guī)定的扭矩最低值的115%，將車輪緊固在試驗(yàn)裝置的支承面上，螺母不允許加潤滑劑。調(diào)整車輪位置后，將輪輞的輪緣夾緊到試驗(yàn)夾具上。試驗(yàn)的連接件和車輪的配合面應(yīng)去除多余的堆聚物、灰塵或雜質(zhì)。車輪的螺栓和螺母在試驗(yàn)過程中可再次緊固。加載系統(tǒng)應(yīng)保持規(guī)定的載荷，誤差不超過 ±.5%。如果，在試驗(yàn)過程中螺栓斷裂，允許更換螺栓后繼續(xù)試驗(yàn)。422 試驗(yàn)彎矩試驗(yàn)彎矩由下式確定:式中：M -彎矩，Nm；U-輪胎和道路之

4、間的磨擦系數(shù)，設(shè)定為 0.7;靜負(fù)荷半徑，是車輪廠或汽車制造廠規(guī)定的該車輪配用的最大輪胎靜負(fù)荷半徑，m;-車輪的偏距，（內(nèi)偏距為正，外偏距為負(fù)）, 按車輪廠的規(guī)定，m ;車輪最大額定載荷，由車輪廠或汽車制造廠規(guī)定，N;強(qiáng)化試驗(yàn)系數(shù)（見表1）4.3動態(tài)彎曲疲勞試驗(yàn)要求表1動態(tài)弩曲S勞試驗(yàn)g求輪輛君義倉徑代號強(qiáng)化試驗(yàn)系數(shù)S循環(huán)旣教12、15. 14、1 氣 16. 17LelOOCW16s 1?（選用）1.352500004.4失效判定依據(jù)a)車輪不能繼續(xù)承受載荷至所要求的循環(huán)次數(shù)。車輪的任何部位可見疲勞裂紋（用著色滲透法，或其它可接受的方法，如螢光探傷法檢查）；b）如果在達(dá)到要求的循環(huán)次數(shù)之前，

5、加載點(diǎn)的偏移量已超過初始全加載偏移量的20%，應(yīng)認(rèn)為車輪試驗(yàn)已經(jīng)失效。5動態(tài)徑向疲勞試驗(yàn) 5.1試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)機(jī)是一臺帶有轉(zhuǎn)鼓的裝置，轉(zhuǎn)鼓表面光滑，且比加載試驗(yàn)輪胎接觸區(qū)寬，試驗(yàn)裝置連接應(yīng)和車輛上輪轂的裝配特性相同。當(dāng)車輪轉(zhuǎn) 動時，試驗(yàn)機(jī)能給車輪施加一恒定不變徑向載荷，車輪加載方向應(yīng)與轉(zhuǎn)鼓表面垂直，且與車輪和轉(zhuǎn)鼓的中心在徑向上成一直線，轉(zhuǎn)鼓軸線和車 輪軸線應(yīng)平行。推薦的最小轉(zhuǎn)鼓直徑 1700mm （圖2 ）。5.2試驗(yàn)程序 521試驗(yàn)準(zhǔn)備工作試驗(yàn)車輪所選用的輪胎，必須是車輪廠或汽車制造廠規(guī)定的最大承載能力的車胎。當(dāng)試驗(yàn)無內(nèi)胎車輪時，將不使用內(nèi)胎。推薦的輪胎充 氣壓力為448±35 kP

6、a （冷態(tài)時）。試驗(yàn)中，氣壓可能提高，但無需調(diào)整。試驗(yàn)裝置示意圖見下頁。115%擰緊。試驗(yàn)過程中,試驗(yàn)連接件應(yīng)與車輪相匹配，并用車輪規(guī)定使用的螺栓和螺母進(jìn)行安裝，螺母按規(guī)定的扭矩最低的要定期檢查和調(diào)整螺母扭矩，螺母不允許加潤滑劑。加載系統(tǒng)應(yīng)保持規(guī)定的載荷，誤差不超過衛(wèi).5%如果試驗(yàn)過程中輪胎損壞，允許更換輪胎后繼續(xù)試驗(yàn)。5.2.2徑向載荷的確定徑向載荷按下式確定:Fr =F-K式中：Fr -徑向載荷，N;F -車輪最大額定載荷，由車輪廠或汽車制造廠規(guī)定，N;K -強(qiáng)化試驗(yàn)系數(shù)（見表2）5.2.2 壓力載荷輪轂被輪胎包裹的表面，承受壓力載荷：0.448 MPa。5.3動態(tài)徑向疲勞試驗(yàn)要求表3動態(tài)

7、徑向疲勞試驗(yàn)要求倫鞫茗文S徑代號強(qiáng)化試驗(yàn)紊數(shù)S傭環(huán)次數(shù)12 13、 1冬 15s 161?N 25500000IS、17 £ 選用 51 2. 0010000005.4失效判定依據(jù)a）車輪的任何部位可見疲勞裂紋（用著色滲透法，或其它可接受的方法，如螢光探傷法檢查）b）車輪不能繼續(xù)承受載荷至所要求的循環(huán)次數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)2:轎車車輪沖擊試驗(yàn)方法GB/T15704-1995本標(biāo)準(zhǔn)等效采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO7171 : 1981 （E）道路車輛一車輪一沖擊試驗(yàn)規(guī)程。主題內(nèi)容和適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)對于轎車上使用的車輪，規(guī)定了評價軸向（橫向）路邊石沖擊的最低性能要求及臺架試驗(yàn)方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于由全部或部分輕合金

8、制造的車輪。鋼制車輪也可參照作用。引用標(biāo)準(zhǔn)GB/T2933充氣輪胎用車輪和輪輞術(shù)語、規(guī)格代號和標(biāo)志。定義見 GB/T2933試驗(yàn)樣品試驗(yàn)用的車輪應(yīng)是未經(jīng)試驗(yàn)或使用的新成品車輪。試驗(yàn)條件在車輪上施加沖擊力的位置，除本標(biāo)準(zhǔn)7.5規(guī)定的徑向位置外，在車輪周向應(yīng)是最容易發(fā)生破裂、變形、空氣泄漏等故障的部位。試驗(yàn)環(huán)境溫度1030° C。試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備是一個可以將沖擊載荷施加到裝有輪胎的車輪的輪輞輪緣上的裝置。為了使垂直下落的沖頭能與輪輞的最高點(diǎn)接觸，按車輪軸線與沖頭垂直下落方向成13° ±1 °角的方式安裝車輪。沖頭的沖擊面長度不小1）。測量鋼板梁中心處在垂IM

9、PACT SIMULATION Tlin# -375 mm ，寬度不小于125 mm。為適應(yīng)各種規(guī)格和形狀的車輪做沖擊試驗(yàn)，整個車輪支架的位置應(yīng)可以調(diào)節(jié)（見圖試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)作如下校正：把校正裝置放在如圖2所示的車輪底座上，其1000 kg的重量作用于車輪安裝中心,直方向的彎曲變形量，應(yīng)為 7.5mm± 10%。7試驗(yàn)方法7.1試驗(yàn)用輪胎目前，很多輪轂生產(chǎn)企業(yè)都是使用l-deas軟件進(jìn)行輪轂分析。以下簡單介紹如何使用l-Deas軟件對輪轂進(jìn)行上述三個標(biāo)準(zhǔn)的分析試驗(yàn)用的輪胎應(yīng)選用在車輛或車輪制造廠與該車輪相匹配的，最小公稱斷面寬度的無內(nèi)胎輪胎。輪胎的充氣壓力必須按車輛制造廠的規(guī)定,如無此規(guī)定，可按 200 kPa充氣。7.2沖頭質(zhì)量的確定D = 0.6 W + 180式中：D -沖頭質(zhì)量±% , kg ；W -最大車輪靜載荷，按車輪和（或）車輛制造廠規(guī)定，kg。7.3車輪安裝把試驗(yàn)車輪輪胎總成安裝在與車輛輪轂一致的連接盤上。車輪安裝時，要按車輛或車輪制造廠推薦的方法或用手工擰緊至規(guī)定值。7.4調(diào)整沖頭下落高度沖頭的下落高度在輪輞輪緣的最高點(diǎn)上方230+2 mm。7.5調(diào)整沖頭對車輪的沖擊位置沖頭置于輪胎上方，其帶有圓角的沖擊面刃緣應(yīng)與輪輞輪緣重疊25±1 mm7