平均 0.47 0.415
规范要求
0.8 1.0
三．轮胎不平衡量
图 6 橡胶轮胎 参考 GB/T18085-2001《汽车轮胎平衡试验方法》，
参考 GB/T3487-1996《汽车轮辋规格系列》中乘用车用的 5° DC 轮辋尺寸，求得与14 × 5.5J 车轮相配 的 185/65 轮胎的校正半径 R = 190.5mm ，较正面间距W = 150.9mm 。对照数模和图纸，平衡配重是施
⇒ 轮胎总的不平衡质量 M T = M U + M S = 62.88 + 62.88 = 135.76g
初步结论：轮胎的动不平衡量较之车轮的动不平衡量 大很多。
四. 轮/胎总成的动平衡量
6
图 9 轮/胎总成 轮/胎总成的 动平衡量设定的原则：
轮/胎总成的平衡量，越少越好。而且对于环保有利，应为支座平衡块的铅 污染环境。 对于 标准尺寸的乘用车 轮/胎总成，大部分的专家推荐施加最多 5.5 盎司（约合 150 克）的配重来修 正不平衡。如果 平衡配重 超过了 150 克，需要更换轮胎。 大部分汽车制造商规定 轮/胎总成不平衡的配重不超过 150 克，施加于车轮单侧的配重不超过 100 克。
一 1997 轿车轮胎》 该型号轮胎的滚动半径为 289 毫米，静半径是 272 毫米。需要注意的是，轮胎的滚动
半径是根据 滚动周长推导得出的，而轮胎的滚动周长与速度相关，速度每增加 10km/h，滚动周长约增加
0.1%。标准中的滚动周长U 是在速度 60km/h 时的数值，故实际的滚动周长为 U ′ = U (1 + 0.001⋅ ∆V )
以下是详细论述。 一．关于车轮、轮胎、车/胎总成的动平衡判定的相关标准
车轮、轮胎和轮/胎总成属于旋转部件，对于旋转部件的动平衡质量要求，ISO 有相关的标准。另外， QC/T 也发布相关的汽车车轮不平衡要求及测试方法。这是我们进行操作的依据。
ISO1940《刚性转子的动平衡质量要求》 ISO1940《刚性转子的动平衡质量要求》标准规定，一个转子的不平衡量（或称残留不平衡量）用 U 表示（单位为 g.mm），U 值可在平衡机上测得；某一转子允许的不平衡量（或称允许残留不平衡量）用 Uper 表示。从实际平衡效果考虑，通常转子的质量 m（kg）越大，其允许残留不平衡量也越大。为对转子 的平衡质量进行相对比较，可用单位质量残留不平衡量 e 表示，即 e＝U／m（g.mm／kg），相应地即有 eper ＝Uper／m。U 和 e 是转子本身对于给定回转轴所具有的静态（或称准动态）特性，可定量表示转子的不 平衡程度。 一个转子平衡质量的优劣是一个动态概念，它与使用的转速有关。如 ISO1940 标准给出的平衡质量等 级图上一组离散的标有 G 值的 45°斜线表示不同的平衡质量等级，其数值为 eper(g.mm／kg)与角速度 ω(rad ／s)的乘积(单位为 mm／s)，用于表示一个转子平衡质量的优劣。 对于 汽车车轮（即轮辋）、胎环（即轮胎）、轮组（即轮/胎总成）及驱动轴弹性支承的 6 气缸以上高 速 4 循环发动机（汽油或柴油）的曲柄轴系，不平衡优良度等级为 G=40。即表示该转子的不平衡比----偏 心量 e 值（mm）与使用时角速度 ω 值（rad/s）的乘积应小于或等于 40（mm/s）。 GB9239-88《对应于各平衡品质的最大许用不平衡度》的内容是参照 ISO1940 制定的。
．． 味着，钢制车轮的平衡重变化对于转速变化较为敏感。从设计的稳健性角度看，铝制车轮更为稳健 （robustness）。这与生产现场的现象是一致的。
．． 所以，钢制车轮的允许的不平衡量（g.mm）的设定应相对于铝制车轮的不平衡量为大。这样，从技术 和制造经济性方是合理的。
4
另外，根据《QC/T717-2004《汽车车轮跳动量的要求和检测方法》，利用杠杆百分表（分辨率 0.01 毫
40 ω
=
40 151.9
⇒ 每侧不平衡量或残余不平衡量（g.mm）= 40(mm / s) × m(g) ----------------（1） 151.9(rad / s)
注：括号内为 量纲。 对 Z200HB 的钢制车轮（件号：3101110-P01），分析如下。
图 1 钢制车轮
2
从图 1 可以看出，钢制车轮的质心位于宽度的中心。
校正平面上力不平衡质量和力偶不平衡质量的相位，则便可根据 GB/T18505-2001《汽车轮胎动平衡试验方 法》便可以计算轮胎两个校正平面上的不平衡质量，如图 8 所示。
图 8 校正不平衡质量的合成
下面看在实际产品中存在的某些特殊情形。 情形 1：
当 M S 与 M C 在一条直线上，假设上校正平面的 M S 与 M C 夹角为 0 度，下校正平面的 M S 与 M C 夹
QC/T242-2004《汽车车轮不平衡量要求及测试方法》 QC/T242-2004《汽车车轮不平衡量要求及测试方法》中规定乘用车车轮不平衡量要求，如表 1 所示
表 1 乘用车车轮动不平衡量要求 车轮名义直径（英寸） 12 13 14 15 16 17 18 19 20 动不平衡量（g·cm） 400 450 450 500 650 750 750
图 5 不平衡优良等级所对应的容许残留不平衡比
据要求的平衡质量等级 G=40 及转子可能使用的最大转速 nmax = 1450rpm ，从图上查出转子允许的
eper=0.26，再乘以转子质量（钢制车轮 19.152kg，铝制车轮 6.155kg），即可求出该转子允许的不平衡量。
车轮配重是转速的函数，即 M = f (ω ) 。从图 5 可见，当 ∆ω 变化时，对于钢制车轮和铝制车轮而言， 引起不平衡量的变化 ∆U 是不同的，钢制车轮相对要大，这是由于钢制车轮的刚度（斜率）较大。也就意
结论： 运作变更流程，作为企业的质量管控标准，具体的设变通知见附件 2；
现状 单边不大于 45 克，总量不大于 90 克
变更为
变更后 单边不大于 100 克，总量不大于 150 克
进行现场使用的离车式动平衡仪 SICAM 的重复性和再现性（GR&R）确认；
对相关作业人员和品管人员进行相关的理论培训，以更好地控制在线质量；
情形 2：
当 M S 与 M C 相互垂直，即上下校正平面的 M S 与 M C 夹角为 90 度，则可以得到 上校正平面的不平衡质量为 M U = ( M S 2 + M C 2 )0.5 = 55.262 + 302 = 62.88 g 下校正平面的不平衡质量为 M U = ( M S 2 + M C 2 )0.5 = 55.262 + 302 = 62.88 g
角为 180 度。则得到
上校正平面的不平衡质量为 M U = M S + M C =55.26+30=85.26 g 下校正平面的不平衡质量为 M S = M S － M C =55.26－30=25.26 g ⇒ 轮胎总的不平衡质量 M T = M U + M S = 85.26 + 25.26 = 110.52g
可见，14 英寸车轮的动不平衡量不大于 4500g.mm。
1
二．利用以上两个标准评估 Z200HB 的车轮的允许动不平衡量
按照 ISO1940 规定的平衡度的优良等级 G40 计算允许的最大不平衡质量
Z200HB 的最高车速的设计值为 175km/h，实际测试的数值如表 3 所示
表 2 试验结果
单位：km/h
米），现场测量了 Z200HB 所使用的 5° 深槽铝制车轮和钢制车轮的径向跳动和端面跳动量，如表 3 所示
表 3 5° DC 车轮跳动量
单位：mm
铝制车轮
钢制车轮
内侧 外侧 平均 内侧 外侧 径向跳动量 0.15 0..04 0.105 0.62 0.32 端面跳动量 0.17 0.18 0.175 0.41 0.42 初步结论：Z200HB 的车轮的跳动量是满足法规要求的。
关于 Z200HB 的轮/胎总成的动平衡规范事宜（续）
摘要：目前的主要矛盾是在技术和经济的前提下，确定 Z200HB 轮/胎总成的动平衡配重的合理内控标准， 以保证大批量生产的持续和稳定。在分析相关标准及实例的基础上，提出了 Z200HB 轮/胎总成的允许不动 平衡配重的设变提案。 关键词：车轮 轮胎 动平衡
加于轮辋边缘，如图 7 所示。
图7 Z200HB 轮胎（件号：31061111-P01）图纸上的技术要求标识的轮胎质量为 7.925±0.4kg；静平衡量
5
为
2ห้องสมุดไป่ตู้000g.mm
，则可以计算出校正半径上允许的单侧力平衡配重
M
S
为
21000 2 ×190
=
55.26 g
。
动不平衡配重不超过 60g，则意味着校正半径上允许的单侧力偶平衡配重 M C 为 30g 。若再知道每个
则 160km/h 情形下的滚动半径 rdyn
=
U′ 2π
=
1838.2 2π
=
292.6mm
ω
由此可计算角速度
=
V rdyn
=
44.4 0.2926
= 151.9rad / s ⇒ 转速 n =
ω 2π
×
60
=
151.9 2π
×
60
=
1450
rpm
e per
=
残余不平衡量（g.mm）
=
m(kg )
根据U 和U ′ 便可以确定滚动半径。
查阅 WdK 准则第 128 条和 203 条的 65 系列子午线轮胎尺寸、可配轮辋、承载能力参数和对应的充气
压力下的承载能力。185/65R14 的
60km/h 的滚动周长U
=
1820
+1.5% -2.5%