平衡檢測在汽車修理中的應(yīng)用

湯 斌

(八五一零農(nóng)場交通科)

1 靜平衡與動(dòng)平衡的關(guān)系

旋轉(zhuǎn)零件的平衡關(guān)系有兩類，一類是靜平衡和靜不平衡，另一類是動(dòng)平衡和動(dòng)不平衡。旋轉(zhuǎn)零件靜平衡的條件是分布于該旋轉(zhuǎn)零件上各個(gè)質(zhì)量的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性力的矢量和等于零;旋轉(zhuǎn)零件動(dòng)平衡的條件不僅是分布于該旋轉(zhuǎn)零件上各個(gè)質(zhì)量的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性力的矢量和等于零;而且各個(gè)質(zhì)量的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性力所引起的慣性力矩的矢量和也等于零。零件的靜不平衡是由于零件的重心離開了它的旋轉(zhuǎn)軸線而產(chǎn)生的、而零件的動(dòng)不平衡是由于沿物體長度上的質(zhì)量分布不均勻而產(chǎn)生。

2 平衡檢測的手段和設(shè)備

隨著機(jī)械工程技術(shù)的發(fā)展，對汽車性能的要求日趨提高，平衡技術(shù)也就日益受到重視，平衡檢測手段和設(shè)備也在不斷完善。早期的平衡檢測一般用千分表觀測振幅，以估算不平衡量;后來有火花式動(dòng)平衡機(jī);現(xiàn)在發(fā)展到軟支承動(dòng)平衡機(jī)。這種軟支承動(dòng)平衡機(jī)，路傳感器的輸出信號(通過電測系統(tǒng)選頻放大)轉(zhuǎn)換成脈沖信號驅(qū)動(dòng)閃光燈閃光。其閃光頻率與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)頻率同步、即轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周閃光照射一次，(看起來轉(zhuǎn)子似乎處于靜止?fàn)顟B(tài))于是在轉(zhuǎn)子水平位置上找到了不平衡的相位，而被測零件的不平衡量由微安表指示。動(dòng)平衡機(jī)發(fā)展到這一步，功能基本完善。

靜平衡檢測一般都比較簡單。最簡單的靜平衡試驗(yàn)方法通常是:將試件裝在專用的轉(zhuǎn)軸上，然后將轉(zhuǎn)軸放在兩根光滑的水平導(dǎo)軌上滾動(dòng)，或支承在兩副滾輪上用手使之旋轉(zhuǎn);當(dāng)試件不平衡時(shí)，較重的部分總是落在下面，經(jīng)加重或去重使之趨于平衡，以試件旋轉(zhuǎn)或滾動(dòng)至任何位置都能不轉(zhuǎn)動(dòng)為準(zhǔn)。這種方法，一般汽車修理廠均能做到。在批量生產(chǎn)中，常采用重力式平衡機(jī)、檢測時(shí)零件無需轉(zhuǎn)動(dòng)，不需要驅(qū)動(dòng)裝置，零件定位也無需緊固。還有一種離心式靜平衡機(jī)，如LP-3型立式單面平衡機(jī)，能平衡的零件質(zhì)量為3～30kg、轉(zhuǎn)速為900r/min、采用數(shù)字顯示不平衡量及相角、并有自動(dòng)停車機(jī)構(gòu)。上海出品的HBAD型飛輪離合器立式平衡機(jī)，為硬支承結(jié)構(gòu)，可對飛輪、離合器、制動(dòng)鼓等工件進(jìn)行平衡。車輪的動(dòng)平衡可分兩大類，即“就車式”和“離車式”。

“就車式”車輪平衡機(jī)的最大特點(diǎn)是無需將車輪從車上拆下，只要將被測車輛就地頂起，即可進(jìn)行試驗(yàn)。在試驗(yàn)中所對的旋轉(zhuǎn)組件實(shí)際上包括輪胎、制動(dòng)鼓等綜合性試驗(yàn)。但在實(shí)際操作中支撐的穩(wěn)定難以達(dá)到要求;試驗(yàn)的重復(fù)性較差，輪胎的損耗較大。

“離車式”動(dòng)平衡機(jī)是需要將車輪拆下放在平衡機(jī)上進(jìn)行平衡的，車輪的裝拆較為麻煩，但操作還是較為方便，平衡效果好，試驗(yàn)重復(fù)性高，是目前廣泛采用的一種方法。富康轎車:輪胎修補(bǔ)后應(yīng)進(jìn)行動(dòng)平衡檢測調(diào)整，輪胎單邊平衡檢測值名側(cè)e奧迪轎車:車輪及輪胎總成允許的最大不平衡量為2Ncm，(平衡機(jī)重量顯示為10g)平衡后的車輪及輪胎總成的不平衡量最大10g。

3 對零件和總成進(jìn)行平衡時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)

(1)在拆修曲軸、飛輪、離合器、扭轉(zhuǎn)減振器前，應(yīng)檢查原有的安裝記號。有的曲軸配重塊是用螺釘或焊接固定的。離合器上的平衡塊千萬不要隨意移動(dòng)。

(2)進(jìn)行平衡的零件必須清潔。

(3)上機(jī)平衡的零件和總成的不平衡量不應(yīng)過大，例如EQl10927F車型帶飛輪和離合器的曲軸，其允許動(dòng)不平衡量不大于100g·cm，其初始不平衡量要小于500g·cm才能進(jìn)行平衡。因此，在上機(jī)進(jìn)行平衡前，應(yīng)按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)檢查被檢測零件的變形、彎曲、圓度、偏擺、圓跳動(dòng)等數(shù)值，還可先進(jìn)行簡單的靜平衡;如果零件的不平衡量過大、零件應(yīng)在修復(fù)后再上機(jī)平衡。

(4)上機(jī)平衡時(shí)，零件和總成的不平衡量達(dá)到允許值即可，若不平衡值末超過修理標(biāo)準(zhǔn)的要求，該零件沒有必要進(jìn)行平衡校正，即可正常使用;若不平衡值已超過修理標(biāo)準(zhǔn)的要求，就必須進(jìn)行平衡校正。

(5)對超出技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的不平衡的零件應(yīng)進(jìn)行平衡校正，其方法為減重法和增重法，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分別選取。減重法通常采用鉆孔、銑平面，增重法采用焊配重塊。但是具體操作時(shí)要注意選擇適當(dāng)位置，鉆孔位置不當(dāng)會(huì)影響零件強(qiáng)度。增重時(shí)應(yīng)盡量選用電弧焊時(shí)要特別注意電弧對零件的熱影響效應(yīng)，有損零件的性能。

4 平衡檢測在汽車修理中應(yīng)用的必要性

機(jī)器中理想的繞軸線旋轉(zhuǎn)的物體，質(zhì)量分布均勻而且是理想的剛體，旋轉(zhuǎn)中無變形，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，對軸承的壓力除其重力之外別無他力。這種旋轉(zhuǎn)與不旋轉(zhuǎn)時(shí)對軸承只有靜壓力的旋轉(zhuǎn)體，稱為平衡的旋轉(zhuǎn)體。事實(shí)上，多種原因使旋轉(zhuǎn)體各部分的質(zhì)量分布不均勻，而且任何物體在力的作用下都會(huì)變形，就可能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)體的不平衡現(xiàn)象。

[1] 翟宗誠.汽車大修中的平衡檢測技術(shù)[J].汽車維護(hù)與修理，1998，(2).

[2] 壽峰麗.萬向傳動(dòng)軸打進(jìn)福特OEM配套市場[N].中國汽車報(bào)，2000.