汽車輪轂試驗(yàn)的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)和分析過程

1、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(guó)內(nèi)和國(guó)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(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)與ISO的標(biāo)準(zhǔn)是一致的,國(guó)外不同國(guó)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(guó)內(nèi)，這三個(gè)試驗(yàn)對(duì)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(jiǎn)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本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)1995年標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃安

2、排組織制定的。本標(biāo)準(zhǔn)在制訂過程中，參照采用了美國(guó)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(guó)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 2.1動(dòng)態(tài)彎曲疲勞試驗(yàn);2.2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) 4.1試驗(yàn)設(shè)備1）試驗(yàn)臺(tái)應(yīng)有一個(gè)旋轉(zhuǎn)

3、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4.2試驗(yàn)程序圖I動(dòng)哥夸曲疲勞試蜀裳E示盍ffl421 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(rùn)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 ±.5%。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)。422 試驗(yàn)彎矩試驗(yàn)彎矩由下式確定:式中：M -彎矩，Nm；U-輪胎和道路之

4、間的磨擦系數(shù)，設(shè)定為 0.7;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;-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 ;車輪最大額定載荷，由車輪廠或汽車制造廠規(guī)定，N;強(qiáng)化試驗(yàn)系數(shù)（見表1）4.3動(dòng)態(tài)彎曲疲勞試驗(yàn)要求表1動(dòng)態(tài)弩曲S勞試驗(yàn)g求輪輛君義倉(cāng)徑代號(hào)強(qiáng)化試驗(yàn)系數(shù)S循環(huán)旣教12、15. 14、1 氣 16. 17LelOOCW16s 1?（選用）1.352500004.4失效判定依據(jù)a)車輪不能繼續(xù)承受載荷至所要求的循環(huán)次數(shù)。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）如果在達(dá)到要求的循環(huán)次數(shù)之前，

5、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) 5.1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 ）。5.2試驗(yàn)程序 521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±35 kP

6、a （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(yè)。115%擰緊。試驗(yàn)過程中,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)定的扭矩最低的要定期檢查和調(diào)整螺母扭矩，螺母不允許加潤(rùn)滑劑。加載系統(tǒng)應(yīng)保持規(guī)定的載荷，誤差不超過衛(wèi).5%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)。5.2.2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）5.2.2 壓力載荷輪轂被輪胎包裹的表面，承受壓力載荷：0.448 MPa。5.3動(dòng)態(tài)徑向疲勞試驗(yàn)要求表3動(dòng)態(tài)

7、徑向疲勞試驗(yàn)要求倫鞫茗文S徑代號(hào)強(qiáng)化試驗(yàn)紊數(shù)S傭環(huán)次數(shù)12 13、 1冬 15s 161?N 25500000IS、17 £ 選用 51 2. 0010000005.4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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO7171 : 1981 （E）道路車輛一車輪一沖擊試驗(yàn)規(guī)程。主題內(nèi)容和適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于轎車上使用的車輪，規(guī)定了評(píng)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

8、制造的車輪。鋼制車輪也可參照作用。引用標(biāo)準(zhǔn)GB/T2933充氣輪胎用車輪和輪輞術(shù)語(yǔ)、規(guī)格代號(hào)和標(biāo)志。定義見 GB/T2933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。試驗(yàn)條件在車輪上施加沖擊力的位置，除本標(biāo)準(zhǔn)7.5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1030° C。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(zhǎng)度不小1）。測(cè)量鋼板梁中心處在垂IM

9、PACT SIMULATION Tlin# -375 mm ，寬度不小于125 mm。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1000 kg的重量作用于車輪安裝中心,直方向的彎曲變形量，應(yīng)為 7.5mm± 10%。7試驗(yàn)方法7.1試驗(yàn)用輪胎目前，很多輪轂生產(chǎn)企業(yè)都是使用l-deas軟件進(jìn)行輪轂分析。以下簡(jiǎn)單介紹如何使用l-Deas軟件對(duì)輪轂進(jìn)行上述三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的分析試驗(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 200 kPa充氣。7.2沖頭質(zhì)量的確定D = 0.6 W + 180式中：D -沖頭質(zhì)量±% , kg ；W -最大車輪靜載荷，按車輪和（或）車輛制造廠規(guī)定，kg。7.3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。7.4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+2 mm。7.5調(diào)整沖頭對(duì)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±1 mm7