CN114184395B - 轮毂试验台及轮毂试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种轮毂试验台及轮毂试验方法，轮毂弯曲疲劳度试验台架包括设在反力座端面上的轴管安装板，轴管安装板与轴管相连接，力臂板下端装有调节板；油缸总成前端与调节板相连，后端与反力座相连接；在调节板和油缸总成之间设有力传感器，传感器与油缸总成组成力加载单元对力臂板加载水平方向力；轮毂径向疲劳试验台架在轮毂弯曲疲劳度试验台架的基础上增加一个反力座，该反力座上设有用于安装轮毂总成半轴的轮毂固定板。轮毂试验方法步骤为：确定各试验参数‑上试验台试验‑失效判定。本发明可以解决现有轮毂试验存在试验时车轮整体的稳定性差和影响轮毂试验的可溯性以及的影响新产品的开发进度和试验难度较大等问题。

Description

轮毂试验台及轮毂试验方法

技术领域

本发明涉及汽车制造技术领域，尤其是一种用于快速检测汽车轮毂的试验台和试验方法。

背景技术

2020年1月1日起，国标GB36581-2018《汽车车轮安全性能要求及试验方法》正式开始实施，在该新国标中“乘用车车轮安全要求”和“商用车车轮安全要求”栏里对车轮“车轮动态弯曲疲劳度试验方法”及“车轮径向疲劳性能试验方法”只对车轮装配的总成进行定义及要求。而轮毂作为直接的配合装配件却没有相关的标准，在试验过程中，轮毂的试验往往参照《汽车车轮安全性能要求及试验方法》进行。试验时需要将轮毂装配到车轮中，所以轮毂的试验必须保证车轮整体的稳定性，一但轮胎或轮辋出现问题不仅影响轮毂试验的可溯性，也大大影响了轮毂厂家新产品的开发进度，也加大了试验难度。目前没有统一标准的试验设备来保证轮毂试验时车轮整体的稳定性和可溯性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种轮毂试验台及轮毂试验方法，它可以解决现有轮毂试验存在试验时车轮整体的稳定性差和影响轮毂试验的可溯性以及的影响新产品的开发进度和试验难度较大等问题。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是：这种轮毂试验台架包括轮毂弯曲疲劳度试验台架和轮毂径向疲劳试验台架；在进行轮毂弯曲疲劳度试验时，采用轮毂弯曲疲劳度试验台架，所述轮毂弯曲疲劳度试验台架包括反力座、轴管安装板，轴管、轮毂安装盘、力臂板和油缸总成；两个所述反力座设在同一水平线上，所述轴管安装板设置在其中一个所述反力座端面上，所述轴管的法兰端面与所述轴管安装板相连并垂直固定在该反力座上；所述轴管和所述轮毂安装盘一同承载安装试验轮毂总成并安装在所述力臂板上，轮毂总成与轴管的安装符合设计图纸规定的力矩拧紧轮毂轴承紧固螺母，轮毂安装盘的轮胎螺栓分布圆、螺栓装配孔径、止口配合尺寸及螺栓拧紧力矩与相应的轮辋装配图纸要求一致。所述力臂板下端装配有调节板，所述油缸总成前端与所述调节板相连接并安装在油缸固定座上，所述油缸总成后端与另一个所述反力座相连接且保证油缸前后装配水平，确定好油缸总成的油缸装配水平高度后再装配油缸固定座。在所述调节板和所述油缸总成之间设置有力传感器，所述力传感器与所述油缸总成一起组成力加载单元，按试验力值对所述力臂板加载水平方向力。

在进行毂径向疲劳性能试验试验时，采用轮毂径向疲劳试验台架，所述轮毂径向疲劳试验台架在所述轮毂弯曲疲劳度试验台架的基础上增加一个所述反力座，该反力座上设置有轮毂固定板；三个反力座位置作适当的调整，安装有油缸总成的反力座由原水平位置变为垂直位置；安装板、轴管、轮毂总成、轮毂安装盘、力臂板的安装要求同轮毂弯曲疲劳度试验台架安装要求一致，所述轮毂总成的半轴安装位装在轮毂固定板上，采用的紧固螺栓与锁紧力矩和车桥总成图纸技术要求一致。调节板、油缸总成、油缸固定板中心点装配在一个水平线上且与轮毂轴线垂直，两者高度差等于轮毂配用最大轮胎的静态负载半径。

上述技术方案中，更为具体的方案是：在所述轮毂弯曲疲劳度试验台架上，所述油缸总成后端通过安装在另一个所述反力座上的油缸固定板与该反力座相连接；所述轮毂安装盘上的轮胎螺栓分布圆、螺栓装配孔径、止口配合尺寸及螺栓拧紧力矩与相应的轮辋一致。

进一步：所述调节板安装中心位到所述力臂板的安装中心位距离等于轮毂配用最大轮胎的静态负载半径。

根据上述轮毂试验台的轮毂试验方法，包括以下步骤：

一、确定各试验参数：

a)确定轮毂弯曲疲劳度试验强化系数和最低循环次数以及轮毂弯曲疲劳度试验弯矩；

b)确定轮毂径向疲劳试验强化系数和最低循环次数以及轮毂径向疲劳试验径向载荷；

二、上试验台试验：

a)将轮毂牢固地装配在台架上；

b)按要求扭紧各连接件，装配轮毂的螺栓与设计要求一致，拧紧的力矩符合图纸要求；

c)轮毂轴管与轴承按设计要求加润滑油或润滑脂；

d)轮毂试验过程中螺栓和螺母松动或断裂则再次紧固、更换；

e)检查频率为：0.5～2 Hz

f)达到规定的循环次数要求或轮毂失效后终止试验；

三、失效判定：

轮毂在试验过程中或完成规定最低循环次数后，出现下列情形的，应判定该试验轮毂失效；

a)轮毂不能继续承受载荷；

b)轮毂变形量超出规定范围的；

c)原始裂纹产生扩展或出现可见裂纹。

由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

本发明系统操作简单，设有多种保护模式，能有效减少试验员的工作量的同时也确保试验安全。试验台架结构简单，便于生产，安装方便，加载力臂可以按不同轮毂配用的最大轮胎的静态负载半径大小进行调节，能满足不同规格的轮毂进行试验。本发明试验方法的确定，有利的推动轮毂产品质量要求的统一性，保证了试验数据的真实性、有效性和可溯性，为轮毂厂家新产品的开发进度提供有效的保证。

附图说明

图1是本发明用于轮毂弯曲疲劳度试验结构示意图；

图2是本发明用于轮毂弯曲疲劳度试验立体结构示意图；

图3是本发明用于轮毂径向疲劳性能试验结构示意图；

图4是本发明用于轮毂径向疲劳性能试验立体结构示意图。

图中标号表示为：1、反力座； 2、轴管安装板； 3、轴管；4、轮毂总成； 5、轮毂安装盘；6、力臂板；7、调节板；8、力传感器；9、油缸总成；10、油缸固定板；11、油缸固定座；12、轮毂固定板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1、图2、图3和图4的轮毂试验台，包括轮毂弯曲疲劳度试验台架和轮毂径向疲劳试验台架。如图1和图2所示，在进行轮毂弯曲疲劳度试验时，采用轮毂弯曲疲劳度试验台架，轮毂弯曲疲劳度试验台架包括两个设在同一水平线上的反力座1，其中一个反力座1端面设置有轴管安装板2，轴管3的法兰端面与轴管安装板2相连并垂直固定在该反力座1上；轴管3和轮毂安装盘5一同承载安装试验轮毂总成4并安装在力臂板6上，轮毂总成4与轴管3的安装符合设计图纸规定的力矩拧紧轮毂轴承紧固螺母，轮毂安装盘5的轮胎螺栓分布圆、螺栓装配孔径、止口配合尺寸及螺栓拧紧力矩与相应的轮辋装配图纸要求一致。力臂板6下端装配有调节板7，调节板7安装中心位到力臂板6的安装中心位距离R等于轮毂配用最大轮胎的静态负载半径；油缸总成9前端与调节板7相连接并安装在油缸固定板11上，油缸总成9后端通过安装在另一个反力座1上的油缸固定板10与这个反力座1相连接且保证油缸前后装配水平，确定好油缸总成9的油缸装配水平高度后再装配油缸固定座11。在调节板7和油缸总成9之间设置有力传感器8，力传感器8与油缸总成9一起组成力加载单元，按试验力值对力臂板6加载水平方向力,如图1中F和箭头所示。

如图3和图4所示，在进行毂径向疲劳性能试验试验时，采用轮毂径向疲劳试验台架，轮毂径向疲劳试验台架在轮毂弯曲疲劳度试验台架的基础上增加一个反力座1，这个反力座1上设置有轮毂固定板12；三个反力座1位置作适当的调整，安装有油缸总成9的反力座1由原水平位置变为垂直位置；安装板2、轴管3、轮毂总成4、轮毂安装盘5、力臂板6的安装要求同轮毂弯曲疲劳度试验方法安装要求一致，轮毂总成4的半轴安装位装在轮毂固定板12上，采用的紧固螺栓与锁紧力矩和车桥总成图纸技术要求一致。调节板7、油缸总成9、油缸固定板10中心点装配在一个水平线上且与轮毂轴线垂直，两者高度差R等于轮毂配用最大轮胎的静态负载半径。

采用上述轮毂试验台对轮毂进行检测的方法如下：

1、轮毂弯曲疲劳度试验强化系数和最低循环次数要求。

表1乘用车轮毂弯曲疲劳度试验强化系数和最低循环次数要求

表2 商用车轮毂弯曲疲劳度试验强化系数和最低循环次数要求

2、轮毂径向疲劳试验强化系数和最低循环次数见表3

表3 轮毂径向疲劳试验强化系数和最低循环次数

3、轮毂弯曲疲劳度试验弯矩的确定

按式（1）确定弯矩M，单位为牛顿·米（N·m）

M =（µR+d）FvS ………………（1）

式中：

µ—轮胎与路面间的摩擦系数，取0.7；

R—该车型配用的最大轮胎的静态负载半径，单位为米（m）；

d—车轮的内偏距或外偏距（内偏距为正，外偏距为负），单位为米（m）；

Fv—轮毂制造商规定的轮毂额定负载值，单位为牛顿（N）；

S—强化系数（见表1、表2）

4、轮毂径向疲劳试验径向载荷的确定

按式（2）来确定径向载荷Fr，单位为牛顿（N）:

Fr=FvK ………………（2）

式中：

Fv—轮毂制造商规定的轮毂额定负载值，单位为牛顿（N）；

K—强化系数（见表3）

5、试验步骤

a)将轮毂牢固的装配在台架上。

b)试验装置链接件按要求扭紧，装配轮毂的螺栓与设计要求一致，拧紧的力矩符合图纸要求。试验装置连接件安装面和轮毂固定安装面均应光洁、平整。

c)轮毂轴管与轴承按设计要求加润滑油或润滑脂。

d)轮毂试验过程中螺栓和螺母松动或断裂可以再次紧固、更换。

e)检查频率为：0.5～2 Hz

f)达到表1、表2、表3规定的循环次数要求或轮毂失效后终止试验。

6、失效判定

轮毂在试验过程中或完成表1、表2、表3规定最低循环次数后，出现下列情形的，应判定该试验轮毂失效；

a)轮毂不能继续承受载荷；

b)轮毂变形量超出规定范围的；

c)原始裂纹产生扩展或出现可见裂纹（用着色渗透法或其他可接受方法，如荧光法五损检测）。

Claims (4)

1.一种轮毂试验台，其特征在于：包括轮毂弯曲疲劳度试验台架和轮毂径向疲劳试验台架；所述轮毂弯曲疲劳度试验台架包括反力座（1）、轴管安装板（2），轴管（3）、轮毂安装盘（5）、力臂板（6）和油缸总成（9）；所述轴管安装板（2）设置在一个所述反力座（1）端面上，所述轴管（3）的法兰端面与所述轴管安装板（2）相连接并垂直固定在该反力座（1）上；所述轴管（3）和所述轮毂安装盘（5）一同承载安装试验轮毂总成（4）并安装在所述力臂板（6）上，所述力臂板（6）下端装配有调节板（7）；所述油缸总成（9）前端与所述调节板（7）相连接并安装在油缸固定座（11）上，在所述轮毂弯曲疲劳度试验台架上，所述油缸总成（9）后端通过安装在另一个所述反力座（1）上的油缸固定板（10）与该反力座（1）相连接；在所述调节板（7）和所述油缸总成（9）之间设置有力传感器（8），所述力传感器（8）与所述油缸总成（9）一起组成力加载单元，按试验力值对所述力臂板（6）加载水平方向力；所述轮毂径向疲劳试验台架包括在所述轮毂弯曲疲劳度试验台架的基础上增加一个所述反力座（1），该反力座（1）上设置有轮毂固定板（12）；所述轮毂总成（4）的半轴安装位装在轮毂固定板（12）上；三个所述反力座（1）位置作适当的调整，安装有所述油缸总成（9）的反力座（1）由原水平位置变为垂直位置；所述调节板（7）、所述油缸总成（9）、所述油缸固定板（10）中心点装配在一个水平线上且与轮毂轴线垂直，两者高度差R等于轮毂配用最大轮胎的静态负载半径。

2.根据权利要求1所述的轮毂试验台，其特征在于：所述轮毂安装盘（5）上的轮胎螺栓分布圆、螺栓装配孔径、止口配合尺寸及螺栓拧紧力矩与相应的轮辋一致。

3.根据权利要求1或2所述的轮毂试验台，其特征在于：在所述轮毂弯曲疲劳度试验台架上，所述调节板（7）安装中心位到所述力臂板（6）的安装中心位距离等于轮毂配用最大轮胎的静态负载半径。

4.一种根据权利要求1-3任一所述的轮毂试验台的轮毂试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

一、确定各试验参数：

a)确定轮毂弯曲疲劳度试验强化系数和最低循环次数以及轮毂弯曲疲劳度试验弯矩；

b)确定轮毂径向疲劳试验强化系数和最低循环次数以及轮毂径向疲劳试验径向载荷；

二、上试验台试验：

a)将轮毂牢固地装配在台架上；

b)按要求扭紧各连接件，装配轮毂的螺栓与设计要求一致，拧紧的力矩符合图纸要求；

c)轮毂轴管与轴承按设计要求加润滑油或润滑脂；

d)轮毂试验过程中螺栓和螺母松动或断裂则再次紧固、更换；

e)检查频率为：0 .5～2 Hz；

f)达到规定的循环次数要求或轮毂失效后终止试验；

三、失效判定：

a)轮毂在试验过程中或完成规定最低循环次数后，出现下列情形的，应判定该试验轮毂失效；

b)轮毂不能继续承受载荷；

c)轮毂变形量超出规定范围的；

d)原始裂纹产生扩展或出现可见裂纹。