铝合金轮毂动平衡试验机校准中复现性超差的研究

　　1　轮毂动不平衡量基本概念

　　铝合金轮毂不平衡分为动态不平衡与静态不平衡两种。动态不平衡是由于轮毂在高速旋转时,其中心惯性主轴与传动轴轴线不重合,产生的惯性离心力作用于轮毂及传动轴上的现象。动不平衡现象会使车辆行驶过程中造成车轮摇摆,严重时会与传动系统发生共振,加快轮毂和轮胎总成及传动轴的磨损。静态不平衡会产生颠簸和跳动现象,往往使轮胎产生平斑现象,车辆在高速行驶时因轮胎摆动、跳动失去控制而造成交通事故。

　　因此,轮毂动平衡试验是非常重要也是必要的。铝合金轮毂动平衡试验机是轮毂动不平衡量的专业检测试验设备,该设备的准确可靠对轮毂动平衡量的准确检测起着至关重要的作用。

　　2　铝合金轮毂动平衡试验机分类、组成及检测原理

　　按照试验机主轴安装方式,铝合金轮毂动平衡试验机主要有两种类型,一种是主轴与水平面相水平的卧式动平衡机;另外一种是主轴与水平面相垂直的立式动平衡机。

　　两种类型的铝合金轮毂平衡机组成基本类似,都由主轴驱动系统、定位装夹总成、应力检测系统及数据处理和控制系统组成,卧式动平衡机组成示意图如图1所示。

　　需要说明的是,立式与卧式动平衡试验机在机械结构上有两点区别,一是两种不同类型的试验机主轴安装方式不同;二是轮毂在动平衡试验机上的装夹方式不同。

　　2.1　卧式轮毂动平衡试验机的定位装夹方式及检测原理

　　卧式动平衡试验机采用锥套定位装夹方式。试验装夹时,先将轮毂放在主轴(一般主轴轴径为50mm)上,轮毂中心孔直径大于试验机主轴直径,且随着轮型变化,中心孔直径变化不等,然后将锥套定位(锥套与主轴为间隙配合)在主轴与轮毂中心孔之间,最后用锁紧螺母锁紧轮毂。

　　试验过程中,主轴带动轮毂旋转(转速一般为恒速250r/min)。由于轮毂存在不平衡质量,产生作用在主轴上的离心力,粘贴在主轴根部的应力传感器检测到主轴微小应力变化,通过试验机数据计算处理,得出轮毂的动、静不平衡质量及相位点。

　　2·2　立式轮毂动平衡试验机的定位装夹方式及检测原理

　　立式动平衡机的定位装夹较卧式动平衡机具有精度高的优点。其定位夹具是圆周方向8等间距分布的扇形涨紧块,整个夹具最小圆周直径为54mm,最大直径为75mm。

　　试验装夹时,通过空心主轴内的涨紧心轴将8瓣涨紧块同步向外推出,8瓣涨紧块与轮毂的中心孔过盈配合,从而将轮毂牢固安装在旋转主轴上。

　　试验过程中,旋转主轴带动轮毂旋转(转速一般为275r/min),其检测、数据处理系统及控制系统基本与卧式动平衡机相同,在此不再叙述。