《汽车试验学》课程论文
题 目 车 轮 性 能 实 验
郑州奔驰堵车库后续 学 院 工 程 技 术 学 院
专 业 车 辆 工 程
年 级 2 0 1 2 级
学 号 222012322220091
姓 名 黄 林 波
成 绩
车轮性能试验
黄林波
车辆一班、222012322220091
试验目的
近年来，随着汽车技术水平的提高，汽车车轮对汽车的行驶安全性和操纵稳定性的影响日益受到人们的关注。鉴于此，SAE、JASO以及ISO等标准和我国标准均对汽车车轮做出了详细的技术要求，其中动态弯曲疲劳试验、动态径向疲劳试验、冲击试验是汽车车轮最基本、最主要的性能试验。
我国汽车车轮的性能试验主要参照一下3个标准进行，即GB/T 5334－2005 《乘用车车轮性能要求和试验方法》、GB/T 5909－2009 《商用车辆车轮性能要求和试验方法》，以及GB/T 15704－2012《道路车辆轻合金车轮冲击试验方法》。
1、动态弯曲疲劳试验
1.1honda element试验方法
车轮动态弯曲疲劳试验也称动态横向疲劳试验，该试验是使车轮承受一个旋转的弯矩，模拟车轮在行车中承受弯矩负荷。试验弯矩M为强化了的实车中承受的弯矩，可表达为
M=（μR+d）FvS
式中，M为弯矩（N﹒m）；μ为轮胎与路面间的设定摩擦系数；R为轮胎静负荷半径，是汽车制造厂或车轮厂规定的用在该车轮上的最大轮胎静半径（m）；d为车轮内偏距或外偏距（m）（内偏距为正值，外偏距为负值）；Fv为车轮或汽车制造厂规定的车轮上的最大垂直静负荷或车轮的额定负荷（N）；S为强化试验系数。
图1 车轮动态弯曲疲劳试验机结构示意图
试验在图1所示的专用试验机上进行。试件为一全新车轮。试验时，按图将车轮（或车轮轮辋）牢固地夹紧在试验夹具上。试验装置的连接面应与被试车轮用在车辆上的车轮安装装置相当。试验连接件安装面和车轮安装面均应光洁、平整。加载臂和连接件用无润滑的双头螺栓和螺母（或螺栓）连接到车轮的安装平面上，安装情况应与装于车辆上的实际使用工况相当。在试验开始时，把车轮螺母（或螺栓）拧紧至汽车制造厂所规定的力矩值。
为对车轮施加弯矩，在规定距离（力臂）处施加一平行于车轮安装面的力，重复加载至要求的最低循环次数。
1.2评价标准
1.3失效判定依据
车轮试验最低循环次数完成后，出现下列情形之一即判定该试验车轮失效：
1）车轮不能继续承受载荷
2）原始裂纹产生扩展或出现应力导致侵入车轮断面的可见裂纹。
3）在达到规定的循环次数之前，对于乘用车钢制车轮，加载点的偏移量已超过初始全加载偏移量的10%；对于乘用车轻合金车轮，加载点的偏移量已超过初始全加载偏移量的20%；对于商用车辐板式车轮和可拆卸式轮辋的车轮，自动传感装置偏移增量超过15%。
2、动态径向疲劳试验
2.1试验方法
车轮动态径向疲劳试验是使车轮承受一个径向压力而进行旋转疲劳试验，模拟车轮在行车中承受车辆垂直负荷。试验负荷Fr为强化了的实车中车轮承受的垂直负荷
Fr=FvK
式中，Fv为规定的车轮上的最大垂直静负荷或车轮的额定负荷（N长城c30报价及图片）；K为强化系数。
试验在专用的试验机（图2）上进行，试验机应具有在车轮转动时向其传递恒定径向负荷的能力，此功能一般采用转鼓来实现。采用标准转鼓旋转来带动车轮旋转，同时施加规定负荷，如图3所示。转鼓具有比承载轮胎断面更宽的光滑表面，加载方向垂直于旋转表面且与车轮和转鼓的中心线连线在径向方向上一致，转鼓轴线和车轮轴线应平行，推荐转鼓直径为1700mm。
图2 车轮径向疲劳试验机结构简图
图3 worthersee转鼓试验原理图
试验车轮所用的轮胎应能达到车轮的额定负荷或车轮厂或汽车制造厂规定的最大负荷能力。试验轮胎的冷充气气压应符合相关要求。试验期间，轮胎压力将升高，这是正常现象，无需调整轮胎气压。加载系统应保持规定的载荷，误差不超过±2.5%。试验准备完毕后，按要求的负荷对车轮加载至规定最低循环次数。
2.2评价标准
2.3失效判定依据
1)车轮不能继续承受载荷或轮胎压力。
2）原始裂纹产生扩展或出现应力导致侵入车轮断面的可见裂纹。
3）对于商用车辐板式车轮和可拆卸式轮辋的车轮，自动传感装置偏移增量超过15%
3、车轮冲击试验
车轮冲击试验是在车轮上施加一个冲击力，模拟车轮在实车中承受石块等物的侧向冲击。试验将车轮安装在带倾斜角度的冲击试验机上，以一定质量的冲头从规定的高度自由下落冲击车轮。
对于道路车辆轻合金车轮的冲击试验应按2013年7月实施的GB/T 15704－2012 《道路车辆轻合金车轮冲击试验方法》进行，该标准规定了一种车轮冲击性能检测的实验室试验方法，用以评定用轻合金制造的车轮轴向（横向）撞击路缘的性能。该方法适用于道路车辆轻合金车轮，目的是对车轮进行验证和（或）质量控制。
3.1试验方法
该项试验需在车轮冲击试验机（图上汽享道4）上完成。实验选用的轮胎应为车辆制造厂规定的轮胎，如果没有规定轮胎，应采用车轮适用的最小名义断面宽度的无内胎子午线轮胎。充气压力为车辆制造厂规定的值，若无规定，则应为（200±10）kPa。在整个试验过程中，环境温度应保持在10~30℃范围内。将试验车轮和轮胎总成安装到试验机上时，应使冲击载荷可以施加到车轮轮缘。安装后应保证车轮的轴线与铅直方向成（13±1）°角，车轮最高点正对冲锤。此外，应保证车轮在试验机上的固定装置在尺寸上与车辆是使用的固定装置相当。手动拧紧螺母或螺栓到规定的力矩值，或采用车辆或车轮制造厂推荐的方法拧紧。由于车轮中心部分设计的多样性，因此在车轮轮缘圆周上应选择足够的位置进行冲击试验，以确保中心部分评价的完整性。每次试验都应使用新的车轮。
试验时，保证冲锤在轮胎的上方，并与轮缘重叠（25±1）mm。提升冲锤到轮缘最高点上方（230±2）mm处，然后释放冲锤，进行冲击。
图4 车轮冲击试验机
3.2评价标准
1) QC/T211-1996《轻合金车轮试验方法》
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