1 主題內(nèi)容與適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了載貨汽車車輪的疲勞試驗(yàn)性能要求和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)方法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于載貨汽車鋼制輻板式車輪,其他車輛的車輪可參照執(zhí)行(轎車車輪除外)。
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
試驗(yàn)樣品應(yīng)是可以用在車輛上,經(jīng)過完整加工過程的全新車輪,每個(gè)新的車輪只能用作一次試驗(yàn)。
4 動(dòng)態(tài)彎曲疲勞試驗(yàn)(90°加載法)
4.1 試驗(yàn)設(shè)備
試驗(yàn)臺應(yīng)有一個(gè)被驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)裝置。車輪在一固定不變的彎矩作用下旋轉(zhuǎn)或使車輪靜止不動(dòng)而承受一旋轉(zhuǎn)彎矩(見圖1、圖2)。
圖1 彎曲疲勞試驗(yàn)
1―試驗(yàn)載荷;2―力臂;3―輪輞中心線;4―直徑
圖2 彎曲疲勞試驗(yàn)
1―試驗(yàn)載荷;2―力臂;3―輪輞中心線;4―直徑
4.2 試驗(yàn)程序
4.2.1 準(zhǔn)備工作
調(diào)整車輪的輪輞位置,同時(shí)將輪輞牢固地夾緊到試驗(yàn)夾具上。有一類似于車輛上輪轂安裝面的試驗(yàn)連接件,它有剛性承載臂軸,用規(guī)定車輛使用的雙頭螺栓和螺母裝配在試驗(yàn)車輛安裝表面上,安裝情況應(yīng)與裝在車輛上相當(dāng)。試驗(yàn)開始,車輛的安裝應(yīng)按汽車制造廠的規(guī)定進(jìn)行裝配和緊固。試驗(yàn)連接件和車輪的配合表面應(yīng)除去多余的油漆堆積物、灰塵或雜質(zhì)。無載荷時(shí),車輪的最終夾緊位置的偏心距不應(yīng)超過0.30mm。
雙頭螺栓和螺母不允許潤滑;車輪螺栓或螺母在試驗(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%。
4.2.2 試驗(yàn)載荷和彎矩的確定:
試驗(yàn)載荷=彎矩(M)/力臂 (見圖1、圖2)
彎矩M(力×力臂)用N·m表示由下式確定:
M=(μR+d)F·S
式中:M——彎矩,N·m;
μ——輪胎和道路間的設(shè)定摩擦系數(shù);
R——靜負(fù)荷半徑,是車輪或汽車制造廠規(guī)定的該車輪配用的最大輪胎負(fù)荷下的靜半徑,m;
D——車輪的內(nèi)偏距或外偏距(內(nèi)偏距為正值,外偏距為負(fù)值,如車輛即可用做內(nèi)偏車輪,也可用做外偏距車輪,采用內(nèi)偏距),m;
F——車輪或汽車制造廠規(guī)定的車輪上的最大垂直靜負(fù)荷或車輪額定負(fù)荷,N;
S——強(qiáng)化試驗(yàn)系數(shù)。
注:關(guān)于μ和S值見表1。
4.3 試驗(yàn)載荷系數(shù)和最低循環(huán)的次數(shù)見表1。
表1 彎曲疲勞性能試驗(yàn)(90°加載法)載荷系數(shù)與最低循環(huán)次數(shù)
4.4 失效指標(biāo)
a. 車輪不能繼續(xù)承受載荷;
b. 出現(xiàn)侵入車輪斷面的可見疲勞裂紋。
5 動(dòng)態(tài)徑向疲勞試驗(yàn)
5.1 試驗(yàn)設(shè)備
試驗(yàn)臺應(yīng)有一個(gè)轉(zhuǎn)鼓,它具有比承載試驗(yàn)輪胎斷面寬度要寬的光滑表面,推薦的最小轉(zhuǎn)鼓直徑為1700mm。試驗(yàn)車輪的加載方向應(yīng)與轉(zhuǎn)鼓表面垂直,并與試驗(yàn)車輪和轉(zhuǎn)鼓的中心在徑向成一直線。轉(zhuǎn)鼓的軸線與試驗(yàn)車輪的軸線平行。
5.2 試驗(yàn)程序
5.2.1 為試驗(yàn)車輪的所選用的輪胎,應(yīng)是與車輪廠或汽車制造廠規(guī)定的最大承載能力相匹配的輪胎。對輻板式車輪來說,試驗(yàn)連接件應(yīng)與裝在車輪上的輪轂相當(dāng),并用規(guī)定車輪使用的螺栓和螺母進(jìn)行裝配。車輪螺母擰緊到由車輪廠或汽車制造廠根據(jù)所使用的螺栓、螺母大小和型式而規(guī)定的轉(zhuǎn)矩極限值。在試驗(yàn)過程中要周期性的檢查和調(diào)整螺母轉(zhuǎn)矩,以補(bǔ)償螺母和螺栓孔配合面的磨損,螺栓、螺母不允許潤滑。
試驗(yàn)載何和輪胎充氣壓力根據(jù)車輪而定。推薦試驗(yàn)時(shí)輪胎氣壓如表2所示。
表2 試驗(yàn)胎壓 kPa
注:選定的試驗(yàn)充氣壓力冷狀態(tài)時(shí)誤差不超過±5%。
5.2.2 徑向載荷的確定
徑向載荷F
r用牛頓(N)計(jì)量,由下式確定:
F
r=F·K
式中:F
r——徑向載荷,N;
F——車輪或汽車制造廠規(guī)定的車輪上的最大垂直靜負(fù)荷或車輪額定負(fù)荷,N;
K——強(qiáng)化試驗(yàn)系數(shù)。
5.3 試驗(yàn)載荷系數(shù)和最低循環(huán)次數(shù)見表3。
表3 徑向疲勞試驗(yàn)載荷系數(shù)和最低循環(huán)次數(shù)
5.4 失效指標(biāo)
a. 車輪不能繼續(xù)承受載荷或保持氣壓;
b. 出現(xiàn)侵入車輪斷面的可見疲勞裂紋。
附加說明:
本標(biāo)準(zhǔn)由中國汽車工業(yè)總公司提出,由全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。
本標(biāo)準(zhǔn)由東風(fēng)汽車公司車輪廠負(fù)責(zé)起草。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人王文學(xué)。
自本標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布之日起,原中華人民共和國機(jī)械工業(yè)部發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)JB 4118—85《載貨汽車車輪性能要求》作廢。