车轮平衡度就车检测方法的探讨.doc

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1、车轮平衡度就车检测方法的探讨收稿日期：2011-07-17作者简介：秦浩（1973-），男，河南舞阳县人，讲师，主要从事汽车检测与维修专业教学和研究工作。秦浩,董笑鹏（平顶山工业职业技术学院机械工程系，河南平顶山467001）摘要：车轮平衡度就车检测的方法有三种：低频检测、共振法检测、预加平衡块法检测。在就车检测中对车轮的振动特性进行分析的基础上，对三种检测方法的检测原理，即确定平衡块质量及其位置的方法进行了分析，并对其优缺点进行了评价，为车轮平衡就车检测提供了理论依据。关键词：车轮平衡度；就车检测；振动特性；检测原理中图

2、分类号：U467.5+23文献标识码：B文章编号：1673-3142（2011）09-0052-03DiscussionontheMethodsofWheelBalanceDetectionontheCarQINHao,DONGXiao-peng(MechanicalDepartment,PingdingshanIndustrialCollegeofTechnology,Pingdingshan467001,China)Abstract：Therearethreewaysofwheelbalancedetectionont

3、hecar:low-frequencydetection,resonancemethod,pre-balancedweightmethod.Basedonvibrationanalysisofthewheelsdetectiononthecar,theprinciplesofthesethreedetectionmethods,whichdeterminemassandlocationofthebalanceweightwereanalyzed.Theiradvantagesanddisadvantageswereeval

4、uated,andthetheorybaseforthewheelbalancedetectiononthecarwasgiven.Keywords：wheelbalance;detectiononthecar;vibration;detectionprinciple车轮平衡度的就车检测可以在不拆下轮胎的情况下，对轮胎及随同轮胎旋转件一起进行平衡测试，提高了效率、降低了劳动强度，并且能够解决安装中心与旋转中心不同心等综合平衡问题，为汽车检测部门所普遍采用。就车检测车轮平衡的目的即确定平衡块质量及其位置，确定方法三种：低频检

5、测、共振法、预加平衡块法。本文就此三种方法进行分析和评价。1振动特性分析车轮转动时，不平衡质量引起的不平衡力作为激振力，可使车轮产生上下振动和绕主销的左右摆动，为分析方便，不考虑车轮倾角和不平衡质量在轮宽上的分布的影响，只研究车轮在竖直平面内的上下振动。在进行车轮平衡就车检测时，汽车被顶离地面，因此，车轮上下振动可简化为单自由度受迫阻尼振动。设车轮质量为M，车轮不平衡质量为m，m到转轴中心的距离为r，车轮旋转角速度为ω。减振器的阻尼系数为c，悬架竖直方向的刚度为k，如图1所示。激振力为m引起的y方向上的分力F（t）=mrω

6、2sinωt，车轮振动的微分方程为（1）图1车轮振动的模型解这个二阶常系数非齐次微分方程，方程式的解可分为两部分,即齐次方程的通解和非齐次方程的特解，相应为系统的固有振动和强迫振动。由于系统阻尼的作用，固有振动很快衰减，稳态振动为强迫振动，所以，主要讨论系统的稳态振动[1]。方程式（1）的特解为y(t)=代入方程（1），得（2）（3）2检测原理与方法2.1低频检测设振动系统固有频率ωy2=,代入（2）式、（3）式，得（4）（5）当车轮不平衡量的产生激振频率远小于振动系统的固有频率，即ω<<ωy时，（4）式简化为，代入ωy2

7、=，得（6）当ω<<ωy时，由（4）式得（7）（6）式、（7）式表明，当ω<<ωy时，系统所受动载荷等于不平衡质量产生的离心力且振动和激振力同相。该检测方法的设备组成如图2所示，检测方法如下：支起被测车轮的车桥，通过外部动力或自身驱动力驱动车轮高速旋转。传感器传感磁头吸附在车桥下或车轮制动底板上，车轮上下振动的动载荷传给力传感器。当车轮不平衡点运动到正下方时，达到最大值kY，测出kY、r、ω，根据（6）式计算出不平衡质量m。检测前，在被测轮胎表面任意位置作有反光标记。当车轮不平衡点运动到正下方时，由传感器转换成的电信号控制

8、频闪灯发光，由于人的视觉暂留生理现象，此时频闪灯照射下轮胎的反光标记会停留在一定位置上不变。记下此刻轮胎反光标记位置和显示的不平衡量的大小。使车轮停止转动，用手转动车轮，使其反光标记仍处在上述观察位置上，此时在轮辋的正上方（相当于钟表盘12点处，下同）加装相应重量的平衡块[2]。1-被测车轮2-传感磁头