汽車輪轂試驗(yàn)的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)和分析過程

汽車輪轂試驗(yàn)的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)和分析過程汽車輪轂試驗(yàn)的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)和分析過程汽車輪轂試驗(yàn)的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)和分析過程資料僅供參考文件編號：2022年4月汽車輪轂試驗(yàn)的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)和分析過程版本號：A修改號：1頁次：1.0審核：批準(zhǔn):發(fā)布日期：汽車輪轂試驗(yàn)的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)和分析過程

一

有關(guān)汽車輪轂的三個(gè)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(gè)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(gè)試驗(yàn)對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)分別是：

1.車輪動(dòng)態(tài)彎曲疲勞和徑向疲勞試驗(yàn)方法-QCT221

其中包含了動(dòng)態(tài)彎曲和徑向載荷兩個(gè)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(gè)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前

言

本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)1995年標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃安排組織制定的。

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(huì)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(dòng)態(tài)彎曲疲勞性能、動(dòng)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

動(dòng)態(tài)彎曲疲勞試驗(yàn)；

動(dòng)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(gè)車輪只能做一次試驗(yàn)。

4動(dòng)態(tài)彎曲疲勞試驗(yàn)

試驗(yàn)設(shè)備

試驗(yàn)臺(tái)應(yīng)有一個(gè)旋轉(zhuǎn)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(dòng)，而承受一個(gè)旋轉(zhuǎn)彎曲力矩作用（見圖1）

試驗(yàn)程序

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±%。

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)。

試驗(yàn)彎矩

試驗(yàn)彎矩由下式確定：

M＝（μ·R＋d）·F·S；

式中：M

-

彎矩，N·m；

μ-

輪胎和道路之間的磨擦系數(shù)，設(shè)定為；

R

-

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；

d

-

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；

F

-

車輪最大額定載荷，由車輪廠或汽車制造

廠規(guī)定，N；

S

-

強(qiáng)化試驗(yàn)系數(shù)（見表1）。

動(dòng)態(tài)彎曲疲勞試驗(yàn)要求

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)。

如果在達(dá)到要求的循環(huán)次數(shù)之前，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(dòng)態(tài)徑向疲勞試驗(yàn)

試驗(yàn)設(shè)備

試驗(yàn)機(jī)是一臺(tái)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(dòng)時(shí)，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）。

試驗(yàn)程序

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(shí)，將不使用內(nèi)胎。推薦的輪胎充氣壓力為448±35kPa（冷態(tài)時(shí)）。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。

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115%

擰緊。試驗(yàn)過程中，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±%。

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)。

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）

壓力載荷

輪轂被輪胎包裹的表面，承受壓力載荷：MPa。

動(dòng)態(tài)徑向疲勞試驗(yàn)要求

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―車輪―沖擊試驗(yàn)規(guī)程》。

1

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(jià)軸向（橫向）路邊石沖擊的最低性能要求及臺(tái)架試驗(yàn)方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于由全部或部分輕合金制造的車輪。鋼制車輪也可參照作用。

2

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。

3

定義

見GB/T2933。

4

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。

5

試驗(yàn)條件

在車輪上施加沖擊力的位置，除本標(biāo)準(zhǔn)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10～30°C。

6

試驗(yàn)設(shè)備

試驗(yàn)設(shè)備是一個(gè)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于375mm，寬度不小于125mm。為適應(yīng)各種規(guī)格和形狀的車輪做沖擊試驗(yàn)，整個(gè)車輪支架的位置應(yīng)可以調(diào)節(jié)（見圖1）。

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1000kg

的重量作用于車輪安裝中心，測量鋼板梁中心處在垂直方向的彎曲變形量，應(yīng)為±10%。

7

試驗(yàn)方法

試驗(yàn)用輪胎

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200kPa充氣。

沖頭質(zhì)量的確定

D＝W＋180

式中：D-沖頭質(zhì)量±2%，kg；

W-最大車輪靜載荷，按車輪和（或）車輛制造廠規(guī)定，kg。

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(shí)，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。

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±2mm。

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±1mm。

試驗(yàn)

按～條完成后，即可利用試驗(yàn)設(shè)備的