1、汽車懸架與車輪平衡檢測技術（2學時）北理工珠海學院郭新民一、車輪平衡度的基本知識 車輪靜不平衡 靜平衡的車輪，其重心與旋轉中心重合； 靜不平衡的車輪，其重心與旋轉中心不重合，由于靜不平衡質量的存在，車輪在旋轉時產生離心力。5.4 車輪平衡度檢測車輪平衡度檢測車輪靜不平衡示意圖5.4車輪平衡檢測車輪平衡檢測離心力F的大小為： m不平衡點質量（）； 車輪旋轉角速度，2n/60（rad / s）； n車輪轉速（r / min）； r不平衡點質量離車輪旋轉中心的距離（m）。注意：靜平衡的車輪可能是動不平衡的！注意：靜平衡的車輪可能是動不平衡的！相反，動平衡的車輪一定是靜平衡的！相反，動平衡的車輪一定是

2、靜平衡的！2mrF 車輪動不平衡車輪動不平衡 重心與旋轉中心對稱，質量分布對車輪中心面對稱為動平衡。 如不對稱則產生力矩不為零。不平衡力矩使車輪對主銷力矩加大而擺振。如右圖， 在該車輪旋轉軸線的徑向相反位置上，在該車輪旋轉軸線的徑向相反位置上，有作用半徑、質量相同的不平衡點有作用半徑、質量相同的不平衡點mm1 1與與mm2 2，不處于同一平面內。，不處于同一平面內。mm1 1、mm2 2為一為一對對 力偶，轉動中產生方向變動的力偶矩力偶，轉動中產生方向變動的力偶矩MM，使車輪動不平衡，使車輪擺振使車輪動不平衡，使車輪擺振。動平衡的車輪一定是動平衡的車輪一定是靜平衡的。靜平衡的。如圖，如圖，在在

3、m1與與m2同一同一作用半徑反方向上配作用半徑反方向上配置相同質量置相同質量m1 與與m2 ，則車輪動平衡。，則車輪動平衡。因此，一般對車輪主因此，一般對車輪主要進行動平衡試驗。要進行動平衡試驗。車輪平衡示意圖 車輪不平衡原因車輪不平衡原因 輪轂、制動鼓（盤）加工時定心定位不輪轂、制動鼓（盤）加工時定心定位不準、加工誤差大、非加工面鑄造誤差大、準、加工誤差大、非加工面鑄造誤差大、熱處理變形、使用中變形或磨損不均勻。熱處理變形、使用中變形或磨損不均勻。 輪胎螺栓質量不等及輪輞質量分布不均輪胎螺栓質量不等及輪輞質量分布不均勻或徑向、端面圓跳動太大。勻或徑向、端面圓跳動太大。 5.4車輪平衡檢測車輪

4、平衡檢測 輪胎質量分布不均勻、尺寸或形狀誤差大、使輪胎質量分布不均勻、尺寸或形狀誤差大、使用中變形或磨損不均勻、使用翻新胎或墊、補胎。用中變形或磨損不均勻、使用翻新胎或墊、補胎。 并裝雙胎的充氣嘴未相隔并裝雙胎的充氣嘴未相隔180安裝，單胎的安裝，單胎的充氣嘴未與不平衡點標記相隔充氣嘴未與不平衡點標記相隔180安裝。安裝。 輪轂、制動鼓（盤）、輪胎螺栓、輪輞、內胎、輪轂、制動鼓（盤）、輪胎螺栓、輪輞、內胎、襯帶、輪胎等拆卸后重新組裝成車輪時，累計的襯帶、輪胎等拆卸后重新組裝成車輪時，累計的不平衡質量或形位偏差太大，破壞了原來的平衡。不平衡質量或形位偏差太大，破壞了原來的平衡。5.4車輪平衡檢測

5、車輪平衡檢測 二、車輪平衡機檢測原理二、車輪平衡機檢測原理 F1、F2為對應的離心力，fA、fB為左右支承點傳感器測得的動反力。S為支承系統結構參數，a為平衡機支承點與輪胎的距離，b車輪寬度尺寸，c為輪輞直徑。 1離車式車輪動平衡機 由力學平衡方程式可得：0Xo0M 12B0FFf12A()0F baF af S0X1AB()/Ff Sf ab2BA()/Ffbaf Sb再由 進一步可求出不平衡質量：2/2cmF2211AB2/2()/mF cf Sf acb2222BA2/2()/mFcfbaf Scb使用者只要將被測車輪的寬度b和輪輞的直徑c以及車輪在平衡機上的安裝尺寸a(由平衡機制造廠家

6、隨機提供的專用工具測量)鍵入 ，不平衡位置由光電式位置傳感器確定，并用發光二極管顯示。 三、車輪平衡機的類型車輪平衡機的類型 車輪平衡機的類型 1）按功能可分為 車輪靜平衡機靜平衡機和 車輪動平衡機動平衡機。 2）按測量方式可分為 離車式車輪平衡機離車式車輪平衡機和 就車式車輪平衡機。就車式車輪平衡機。 3）按平衡機轉軸的支承方式可分為軟式車輪平軟式車輪平衡機和硬式車輪平衡機衡機和硬式車輪平衡機 5.4車輪平衡檢測車輪平衡檢測 車輪平衡機的檢測原理 離車式車輪平衡機的檢測原理 在離車式車輪平衡機中，目前應用最多的是硬式兩面測定車輪動平衡機。該平衡機主要由驅動機構、轉軸與支承裝置、機箱、制動裝置

7、和防護罩等構成。 其中：驅動機構由電動機、傳動裝置構成，驅動轉軸旋轉使安裝在其上的車輪達到所要求的平衡轉速； 5.4車輪平衡檢測車輪平衡檢測5.4車輪平衡檢測車輪平衡檢測圖4-44 離車式車輪平衡機1-顯示與控制裝置 2-防護罩 3-轉軸 4-機箱圖4-45 車輪在平衡機上的安裝a-邊緣至機箱距離b-輪輞寬度 d-輪輞直徑 就車式車輪平衡機的檢測原理 就車式車輪動平衡機由驅動裝置、測量裝置、指示與控制裝置、制動裝置等構成，并 裝在手推小車上。 其中：驅動裝置由電動機和 由其驅動的轉輪構成， 電動機驅動轉輪旋轉時，可將轉輪貼緊車輪的胎 面，帶動其旋轉； 5.4車輪平衡檢測車輪平衡檢測5.4車輪平

8、衡檢測車輪平衡檢測圖4-46 就車式車輪平衡機5.4車輪平衡檢測車輪平衡檢測圖4-47 就車式車輪平衡機結構原理圖圖4-48靜不平衡測量原理1-底座 2-可調支桿 3-傳感磁頭 4-車輪 5-傳感器2就車式車輪動平衡機 就車式車輪動平衡機測量圖1光電傳感器 2手柄 3儀表板 4驅動電動機5摩擦輪（轉輪） 6傳感器支架 7被測車輪測量裝置由傳感磁頭、可調支桿和底座構成，測試時，傳感磁頭可吸附在獨立懸架下臂或非獨立懸架的轉向節處，通過可調支桿可將不平衡車輪旋轉時產生的振動傳給底座，裝在底座中的傳感元件將振動轉化成電信號，指示與控制裝置由頻閃燈和不平衡度表或數字顯示屏構成，在接收到傳感元件傳來的電信

9、號后，不平衡度表根據其強弱指示出不平衡量的大小，頻閃燈用于測出車輪不平衡點的位置。 就車式車輪動平衡機測量圖1光電傳感器 2手柄 3儀表板 4驅動電動機5摩擦輪（轉輪） 6傳感器支架 7被測車輪 1離車式車輪動平衡的檢測方法可參照國家標準GB/T 185052001汽車輪胎動平衡試驗方法 (1) 清理被測輪胎上的沙石、舊平衡塊，檢查清理被測輪胎上的沙石、舊平衡塊，檢查胎壓。胎壓。 (2) 選擇合適的定位錐和緊固件把車輪安裝在選擇合適的定位錐和緊固件把車輪安裝在平衡機上，輸入輪輞的直徑平衡機上，輸入輪輞的直徑c、寬度、寬度b，測出輪，測出輪輞邊緣至平衡機的距離輞邊緣至平衡機的距離a并輸入。并輸入

10、。 1離車式車輪動平衡的檢測方法 (3) 放下防護罩，操作平衡機。放下防護罩，操作平衡機。車輪自動停止轉動后，讀出內車輪自動停止轉動后，讀出內外不平衡量及不平衡點的位置。外不平衡量及不平衡點的位置。 (4) 用手轉動車輪，當指示裝用手轉動車輪，當指示裝置分別顯示內、外側不平衡點置分別顯示內、外側不平衡點位置時，停止轉動車輪，在輪位置時，停止轉動車輪，在輪輞邊緣內、外側正上方安裝平輞邊緣內、外側正上方安裝平衡塊；平衡塊的質量應與指示衡塊；平衡塊的質量應與指示裝置顯示的不平衡量相同。裝置顯示的不平衡量相同。 (5) 重新進行檢測，平衡試驗重新進行檢測，平衡試驗多次至顯示多次至顯示“00”或或“OK

11、” 。 2就車式車輪動平衡的檢測方法 準備工作： 1）千斤頂支起車軸，車輪離地間隙要相等。 2）清除-沙石、舊平衡塊。 3）檢查胎壓、輪轂軸承。 4）在輪胎外側面任意位置做一記號。 2就車式車輪動平衡的檢測方法 從動前輪： 1）用墊木塞緊對面車輪和后軸車輪，將傳感磁頭吸附在制動底板邊緣平整之處。 2）驅動車輪旋轉至規定轉速。 3）用頻閃燈觀察胎記，從指示裝置上（一擋）讀取不平衡量數值。 4）操縱平衡機上的制動裝置，使車輪停止轉動。 2就車式車輪動平衡的檢測方法 從動前輪： 5）用手轉動車輪，使標記停留在以前位置，此時輪輞的最上部為加裝平衡塊的位置。 6）選擇平衡塊緊固在輪輞邊緣。 7）重新驅動

12、車輪進行復查，指示裝置用二擋顯示。若平衡度不符合要求，應調整平衡塊質量和位置，直至符合要求。 2就車式車輪動平衡的檢測方法 驅動輪動平衡 （1）對面車輪不必用三角墊木塞緊。 （2）用發動機、傳動系驅動車輪，加速至5070 km/h的某一轉速下穩定運轉。 （3）測試結束后，用汽車制動器使車輪停轉。 （4）其它方法同從動輪動、靜平衡測試。檢測結果分析： 不平衡量小于該車規定值不必進行平衡作業 不平衡量超標，進行平衡作業 不平衡量超標太多，通過平衡作業難以達標應進一步查找原因 1. 術語解釋 車輪靜不平衡 車輪動不平衡 2. 填空題 離車式車輪平衡機主要由 、 、 、 和 等構成。 就車式車輪動平衡

13、機由 、 、 、 等構成，并裝在手推小車上。習題一、懸架的基本知識一、懸架的基本知識1. 基本組成基本組成 彈性元件：緩和沖擊，并承受、傳遞垂直載荷。彈性元件：緩和沖擊，并承受、傳遞垂直載荷。 減振器：衰減振動。減振器：衰減振動。 導向機構：傳遞側向力、縱向力，并保證車輪相導向機構：傳遞側向力、縱向力，并保證車輪相對對 車身的正確運動關系。車身的正確運動關系。 橫向穩定器：防止車身橫向過度傾斜。橫向穩定器：防止車身橫向過度傾斜。5.5 懸架裝置檢測懸架裝置檢測5.5 懸架裝置檢測懸架裝置檢測absorber elastic celllongitudinal direction distance

14、 rodStabilizer for landscape orientationlandscape orientation distance rod2. 功用功用 連接車身和車輪，以傳力。連接車身和車輪，以傳力。 緩和沖擊、衰減振動，使乘坐舒適，具有良好的緩和沖擊、衰減振動，使乘坐舒適，具有良好的平順性平順性。 具有良好的具有良好的操縱穩定性操縱穩定性。與懸架的剛度、與懸架的剛度、簧載質量有關簧載質量有關轉向不側傾轉向不側傾加速不后坐加速不后坐制動不點頭制動不點頭3、懸架的種類、懸架的種類1. 非獨立懸架：與整體式車橋配用。非獨立懸架：與整體式車橋配用。2. 獨立懸架：與斷開式車橋配用。獨立懸

15、架：與斷開式車橋配用。independent suspension 4、懸架原理、懸架原理合適的合適的n=11.6Hz。M變化，要求變化，要求c也變化。也變化。Mcn215.汽車上常用的彈性元件包括鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭汽車上常用的彈性元件包括鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧和氣體彈簧等。桿彈簧和氣體彈簧等。鋼板彈簧鋼板彈簧 由多片長度不等的由多片長度不等的 彈簧鋼片疊加而成，彈簧鋼片疊加而成， 廣泛應用于非獨立廣泛應用于非獨立 懸架。懸架。螺旋彈簧螺旋彈簧 廣泛應用于獨立懸架，由于只能承受垂直載荷，必須廣泛應用于獨立懸架，由于只能承受垂直載荷，必須裝有減振器和導向機構。裝有減振器和導向機構。 動

16、畫動畫扭桿彈簧扭桿彈簧 扭桿彈簧具有預應力，安裝時左右扭桿不能更換。扭桿彈簧具有預應力，安裝時左右扭桿不能更換。 poleswing氣體彈簧氣體彈簧 分為空氣彈簧和油氣彈簧兩種。空氣彈簧又有囊式和分為空氣彈簧和油氣彈簧兩種。空氣彈簧又有囊式和膜式兩種形式。膜式兩種形式。6.減振器減振器減振器的基本原理減振器的基本原理 阻尼的產生阻尼的產生要求：要求： 壓縮行程阻尼力小，以便利用彈性元件緩沖。壓縮行程阻尼力小，以便利用彈性元件緩沖。 伸張行程阻尼力大，以便迅速減振。伸張行程阻尼力大，以便迅速減振。 振動過大時，避免阻尼過多增加。振動過大時，避免阻尼過多增加。雙向作用筒式減振器雙向作用筒式減振器基

17、本結構基本結構工作原理工作原理 壓縮行程壓縮行程 伸張行程伸張行程piston rodworking cylinderpistonpromoteoil storagebase valvecompensation valveCirculate valvePresent seatboot oil seal throttlepecking motormicroprocessorvalve handlevalve sensorsource of powerpower unit 二、懸架裝置工作性能的檢測方法二、懸架裝置工作性能的檢測方法 1. 經驗法 2. 按壓車體法 3. 試驗臺檢測法5.5 懸架裝

18、置檢測懸架裝置檢測 1. 經驗法經驗法 經驗法是通過人工進行外觀檢視的方法，經驗法是通過人工進行外觀檢視的方法，主要從外部檢查懸架裝置的彈簧是否有裂主要從外部檢查懸架裝置的彈簧是否有裂紋，彈簧和導向裝置的連接螺栓是否松動，紋，彈簧和導向裝置的連接螺栓是否松動，減振器是否漏油、缺油和損壞等項目。減振器是否漏油、缺油和損壞等項目。5.5 懸架裝置檢測懸架裝置檢測 2. 按壓車體法按壓車體法 按壓車體法既可以人工按壓車體，也可以按壓車體法既可以人工按壓車體，也可以用試驗臺的動力裝置按壓車體。通過按壓用試驗臺的動力裝置按壓車體。通過按壓使車體上下運動，觀察懸架裝置減振器和使車體上下運動，觀察懸架裝置減

19、振器和各部件的工作情況，憑經驗判斷是否需要各部件的工作情況，憑經驗判斷是否需要修理或更換減振器和其他部件。修理或更換減振器和其他部件。 5.5 懸架裝置檢測懸架裝置檢測5.5 懸架裝置檢測懸架裝置檢測圖4-74 車體按壓試驗臺1-支架 2-凸輪 3-桿 4、8-光脈沖測量裝置 5-汽車保險杠 6-水平導軌 7-垂直導軌 9-電動機 3. 試驗臺檢測法 懸架裝置檢測臺能快速檢測、診斷懸架裝置的工作性能，并能進行定量分折。 根據激振方式不同，懸架裝置檢測臺可分為跌落式和共振式跌落式和共振式兩種類型。 共振式懸架裝置檢測臺根據檢測參數的不同，又可分為測力式和測位移式測力式和測位移式兩種類型。5.5

20、懸架裝置檢測懸架裝置檢測 跌落式懸架裝置檢測臺 5.5 懸架裝置檢測懸架裝置檢測圖5-75 跌落式懸架檢測臺1-舉升機構 2-測量裝置 通過舉升機構將汽車舉通過舉升機構將汽車舉起起定高度，定高度， 突然松開支撐機構，讓突然松開支撐機構，讓車輛落下產生自由振動。車輛落下產生自由振動。 用測量裝置測量車體振用測量裝置測量車體振幅或者用幅或者用壓力傳感器測壓力傳感器測量車輪對臺面的沖擊壓量車輪對臺面的沖擊壓力，對振幅或壓力分析力，對振幅或壓力分析處理后，評價汽車懸架處理后，評價汽車懸架裝量的工作性能。裝量的工作性能。5.5 懸架裝置檢測懸架裝置檢測圖5-75 跌落式懸架檢測臺1-舉升機構 2-測量裝置 共振式懸架裝置檢測臺 5.5 懸架裝置檢測懸架裝置檢測圖5-76 共振式懸架檢測臺1-蓄能飛輪 2-電動機 3-凸輪 4-激振彈簧 5-臺面 6-測量裝置 電動機、偏心輪、蓄能飛輪和彈簧組成的激振器，迫使檢測電動機、偏心輪、蓄能飛輪和彈簧組成的激振器，迫