車輪動(dòng)平衡理論

平衡理論演析

-----關(guān)于動(dòng)平衡，靜平衡以及其對(duì)車輛行駛的影響簡析內(nèi)容綱要?jiǎng)悠胶?靜平衡的定義行駛過程中的震動(dòng)產(chǎn)生的可能原因如何消除這些震動(dòng)車輪平衡機(jī)的分類不平衡主要參數(shù)如何測(cè)量車輪的不平衡值影響不平衡的因素如何修正不平衡動(dòng)平衡/靜平衡的定義為什么做動(dòng)平衡?汽車部件運(yùn)轉(zhuǎn)正常減小摩擦、震動(dòng)提高使用者的舒適感降低產(chǎn)品的功耗30g不平衡量，100km/h下產(chǎn)生12kg的力12公斤動(dòng)平衡/靜平衡的定義大家都應(yīng)該了解，在行駛中晃動(dòng)的方向盤，車內(nèi)的震動(dòng)等都是來自于車輪裝配中的問題，在我們開始探討這些問題之前，我們先提出以下的問題：我們是怎么理解不平衡這個(gè)概念的？動(dòng)平衡/靜平衡的定義不平衡的產(chǎn)生是由于在輪轂與輪胎的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的重點(diǎn)導(dǎo)致的，請(qǐng)看左圖這些重點(diǎn)的存在（有人也稱之為“非均勻分布的重量”）就是在行駛中震動(dòng)與方向盤晃動(dòng)的原因輪轂不平衡輪胎不平衡圖1動(dòng)平衡/靜平衡的定義我們把不平衡分為兩種：靜不平衡動(dòng)不平衡左圖顯示的就是靜不平衡的情況，在車輪存在一個(gè)相對(duì)重點(diǎn)的時(shí)候，靜不平衡就產(chǎn)生了。靜不平衡即使在車輪靜止時(shí)也是一直存在的。靜不平衡圖2動(dòng)平衡/靜平衡的定義我們把不平衡分為兩種：靜不平衡動(dòng)不平衡左圖顯示的就是動(dòng)不平衡的情況，大家把車輪在對(duì)角線上存在重點(diǎn)的情況稱為動(dòng)不平衡，如果對(duì)角線上兩個(gè)重點(diǎn)的重量相同，則在中心線上的靜不平衡為零，但動(dòng)平衡仍然存在動(dòng)不平衡圖3動(dòng)平衡/靜平衡的定義下面的問題是，車輪應(yīng)該怎樣震動(dòng)，如果它上面有相應(yīng)的動(dòng)不平衡出現(xiàn)：圖4：車輪上下震動(dòng)車輪左右晃動(dòng)車輪不受影響圖4動(dòng)平衡/靜平衡的定義在靜不平衡的情況下，車輪上下晃動(dòng)（選項(xiàng)1），在動(dòng)不平衡的情況下，車輪左右晃動(dòng)，因此選項(xiàng)2是正確的。選項(xiàng)3，在對(duì)角線上如果重點(diǎn)相同，則靜不平衡為零，但車輪不會(huì)沒有震動(dòng)。圖4動(dòng)平衡/靜平衡的定義重要提示：動(dòng)不平衡只有在車輪運(yùn)動(dòng)的情況下才可以感覺出來，因此叫做動(dòng)不平衡，并且車輪越寬，動(dòng)不平衡的影響更大圖5圖6標(biāo)準(zhǔn)車輪超寬車輪動(dòng)平衡/靜平衡影響的消除左圖顯示的是，如何去除不平衡值對(duì)車輪的影響一臺(tái)現(xiàn)代的車輪平衡機(jī)，會(huì)把車輪在中間線上分為兩個(gè)平面，在此兩平面的基礎(chǔ)上進(jìn)行平衡，如左圖所示，有40克的靜不平衡值，則將使用兩個(gè)20克鉛塊在其對(duì)角位置的兩個(gè)平面上消除其影響圖7平面分割線平面塊動(dòng)平衡/靜平衡影響的消除如果需要去除動(dòng)平衡的影響，則應(yīng)該在把車輪分成兩個(gè)平面的基礎(chǔ)上，吧動(dòng)不平衡也分到兩個(gè)平面上，用于平衡的平衡塊也按照每個(gè)平面的動(dòng)不平衡值來確定。如左圖，在左側(cè)的動(dòng)不平衡值為25克，則使用25克平衡塊在其對(duì)角安裝，右側(cè)不平衡值為30克，則使用30克平衡塊在其對(duì)角安裝。圖8動(dòng)不平衡值車輪在運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生震動(dòng)的可能原因可能性1：輪轂有一個(gè)重點(diǎn)（既不平衡點(diǎn)），在運(yùn)行中導(dǎo)致車輪震動(dòng)圖9重點(diǎn)位置圖10車輪高點(diǎn)可能性2：輪轂在生產(chǎn)過程中圓度不佳，存在高點(diǎn)，因此即使不存在不平衡，在行駛中仍可感覺到震動(dòng)車輪在運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生震動(dòng)的可能原因可能性3：輪胎有一個(gè)重點(diǎn)（既不平衡點(diǎn)），在運(yùn)行中導(dǎo)致車輪震動(dòng)圖11重點(diǎn)位置可能性4：輪胎在生產(chǎn)過程中由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)原因存在較軟與較硬的位置，在充氣后導(dǎo)致彈力不同引起運(yùn)行中的震動(dòng)圖11輪胎軟點(diǎn)輪胎硬點(diǎn)車輪在運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生震動(dòng)的去除方法在輪轂，輪胎存在不平衡值的情況下，可以使用配重鉛塊的方式進(jìn)行去除，不平衡值較大的情況下，可以通過匹配輪胎重點(diǎn)與輪轂輕點(diǎn)的方式來優(yōu)化，如下圖圖12不平衡配重鉛塊

輪胎不平衡點(diǎn)（重點(diǎn)）輪轂不平衡點(diǎn)（重點(diǎn)）

車輪在運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生震動(dòng)的去除方法在輪轂存在跳動(dòng)高點(diǎn)，輪胎存在軟點(diǎn)，硬點(diǎn)時(shí)，可以通過匹配輪轂高點(diǎn)與輪胎軟點(diǎn)的方式來減少震動(dòng)，如下圖圖13輪胎軟點(diǎn)輪轂高點(diǎn)輪胎硬點(diǎn)車輪平衡機(jī)的分類車輪平衡機(jī)的發(fā)展概述：平衡機(jī)發(fā)展迄今已經(jīng)有一百多年的歷史。1866年，德國西門子公司發(fā)明了發(fā)電機(jī)。4年后，加拿大人HenryMartinson申請(qǐng)了平衡技術(shù)的專利，拉開了平衡校正產(chǎn)業(yè)的序幕。CarlSchenck先生，在1915年制作了第一臺(tái)雙面平衡機(jī)。直到上世紀(jì)末40年代，所有的平衡工序都是在采用純機(jī)械的平衡設(shè)備上進(jìn)行的。轉(zhuǎn)子的平衡轉(zhuǎn)速通常取振動(dòng)系統(tǒng)的共振轉(zhuǎn)速，以使振幅最大。在這種方式下測(cè)量轉(zhuǎn)子平衡，測(cè)量誤差較大，也不安全。隨著電子技術(shù)的發(fā)展和剛性轉(zhuǎn)子平衡理論的普及，五十年代后大部分平衡設(shè)備都采用了電子測(cè)量技術(shù)。平面分離電路技術(shù)的平衡機(jī)有效的消除了平衡工件左右面的相互影響。電測(cè)系統(tǒng)從無到有經(jīng)歷了閃光式，瓦特計(jì)式，數(shù)字式，微機(jī)式等階段，最后出現(xiàn)了自動(dòng)平衡機(jī).車輪平衡機(jī)的分類車輪平衡機(jī)的分類：原理硬支承式平衡機(jī)軟支承式平衡機(jī)半硬支承式平衡機(jī)應(yīng)用立式平衡機(jī)臥式平衡機(jī)車輪平衡機(jī)的分類平衡機(jī)等級(jí)：體現(xiàn)平衡工件性能要求。平衡機(jī)主要參數(shù)平衡主要參數(shù)：1，不平衡量轉(zhuǎn)子不平衡量大小，2，不平衡相位轉(zhuǎn)子不平衡質(zhì)量相對(duì)于給定極坐標(biāo)的角度值3，初始不平衡量轉(zhuǎn)子平衡前的不平衡量平衡機(jī)主要參數(shù)平衡主要參數(shù)：4，剩余不平衡量平衡校正后剩余的不平衡量5，一次不平衡減低率一次平衡校正后所減少的不平衡量與初始不平衡量的比值6，最小可達(dá)剩余不平衡量平衡機(jī)能使轉(zhuǎn)子達(dá)到最小如何測(cè)量車輪的不平衡值傳統(tǒng)的車輪平衡機(jī)在測(cè)量時(shí)輸入三個(gè)數(shù)據(jù)：1.車輪與測(cè)量零點(diǎn)的距離A2.車輪的直徑D3.車輪的寬度L在動(dòng)平衡模式下，自動(dòng)默認(rèn)兩個(gè)動(dòng)平衡掛鉛塊點(diǎn)的直徑都為D圖14如何測(cè)量車輪的不平衡值在車輪寬度越來越寬，并且越來越多的車輪要求貼鉛模式平衡，平衡機(jī)在測(cè)量時(shí)輸入時(shí)要求輸入四個(gè)數(shù)據(jù)：1.車輪與測(cè)量零點(diǎn)的距離A2.車輪的直徑D13.車輪的直徑D23.車輪的寬度L（圖中為B）此時(shí)，直徑D1與D2的不同直接導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的不同影響不平衡的因素1，工件