影響輪輞胎圈座端徑跳原因的分析

石遠清

摘 要：通過分析找到影響輪輞胎圈座端徑跳的原因，并針對每個原因相應提出了降低下端沖壓模具圓度、減小中段與下端間同軸度、減小輪輻與中段間同軸度和減小輪輻中心孔基準A與基準平面B之間垂直度的解決對策。

關鍵詞：輪輞;端徑跳;圓度;同軸度;垂直度

為了便于做輪輞胎圈座端徑跳原因的分析，這里先做一個簡單的介紹，所謂輪輞在我們的俗稱里被稱為鋼圈，且輪輞和輪胎組成我們常說的車輪;而胎圈座就是輪胎和輪輞相配合接觸的地方（見下圖1）;而端徑跳就是相對于輪輞中心軸線的端跳動和經跳動的統稱。輪輞作為輪式車輛中的關鍵零件，其胎圈座處的端徑跳也是非常重要的，因為如果輪輞的端徑跳數值較大的話，那么輪輞轉動起來后其軸向和徑向的擺動就會較大，擺動大那么車輛在運行過程中就會出現較大的晃動，對于低速行駛的車輛（比如工程機械、港口機械等速度小于30KM/H）由于速度較低這種晃動可能不是很明顯且可以被接受，不過對于高速行駛的車輛來說則會感覺明顯晃動，嚴重影響車輛的舒適性甚至影響車輛高速運行時的安全性。因此在輪輞設計時我們需要根據車輛的運行速度等使用情況對輪輞胎圈座處的端徑跳提出不同的要求，低速車輛輪輞設計時端徑跳要求可以適當放低些，而高速車輛則對端徑跳提出較高的要求。

基于上述中輪輞胎圈座端徑跳的重要性，那么我們如何提高輪輞的端徑跳呢？為了便于提高輪輞胎圈座的端徑跳（即降低端徑跳的數值），以下圖2中的輪輞為例，我們先對影響輪輞胎圈座端徑跳原因做如下分析（輪輞是由幾個裝配或焊接在一起的零部件組成，由于輪輞的端徑跳的基準A、B在輪輻上面，因此其中對端徑跳有影響的主要部件包含輪輻、中段和下端）。

1 部件下端本身的圓度

見圖2，由于輪輞胎圈座端徑跳的位置胎圈座直接坐落于部件下端上面，因此下端本身的形狀必然對端徑跳造成影響，而其形狀對端徑跳有影響主要是下端的圓度。因此只要減小下端胎圈座處的圓度即可達到降低胎圈座的端徑跳。那么如何才能降低下端胎圈座的圓度呢？我們可以從下端形狀的制造過程進行分析，由于下端的形狀是通過模具沖壓成型的，因此下端的形狀完全取決于模具本身的形狀，下端的圓度自然取決于模具的圓度，因此我們可以通過控制模具的圓度來實現對下端圓度的控制。

2 下端與中段間拼裝焊接時的同軸度

由于端徑跳要求的基準不在下端上面而是在其他部件上面的，因此整個尺寸鏈中的其他部件均會對端徑跳有影響。那么部件中段又是如何影響端徑跳的呢？由于下端與中段是拼裝焊接在一起的，因此中段是通過與下端間拼裝焊接的同軸度影響端徑跳的，一旦拼裝焊接不同軸下端就會產生擺動從而導致端徑跳數值增大。為了提高中段與下端間的拼裝焊接同軸度，我們可以在中段和下端拼裝焊接處分別車加工一個相互壓裝配合的錐形面，在焊接前先進行壓裝使中段、下端緊密配合在一起，同時提高他們間的同軸度，以免兩個部件拼裝焊接時軸線出現錯開現象。

3 中段與輪輻間拼裝焊接時的同軸度

同上述中下端與中段間拼裝焊接同軸度影響端徑跳的原理一樣，中段與輪輻間的拼裝焊接同軸度也對輪輞胎圈座的端徑跳造成影響。為了提高中段與輪輻間的拼裝焊接同軸度，我們可以在中段與輪輻拼裝焊接前分別車加工中段的內徑和輪輻的外徑尺寸，同時減小他們之間的配合間隙來減小他們之間的同軸度，以免兩個部件拼裝焊接時因為他們間的配合間隙大容易造成兩者的軸線錯開較大。

4 輪輻中心孔基準A與平面基準B的垂直度

當基準A與基準B之間不垂直而是出現一個傾斜角度α時，這時輪輞在旋轉時的一個角度α的擺動，從而導致輪輞端徑跳較大，因此如要降低輪輞胎圈座的端徑跳則要求對基準A與B之間的垂直度進行控制，減小兩個基準之間的垂直度。而要減小兩個基準之間的垂直度，我們可以通過加工工藝來控制，比如我們可以在同一次車床裝夾時先后將基準A和B加工出來，或者加工其中一個基準面時需要先對另外一個基準進行校驗好后再加工。

5 結語

綜上分析，影響輪輞胎圈座端徑跳的原因主要有下端本身的圓度、下端與中段間拼裝焊接時的同軸度、中段與輪輻間拼裝焊接時的同軸度和輪輻中心孔基準A與平面基準B的垂直度四種，為了降低輪輞胎圈座端徑跳的數值我們可以相應在以下這四個方面采取如下措施：

（1）通過控制下端沖壓模具的圓度來實現對下端圓度的控制，以達到減小下端的圓度。

（2）中段和下端拼裝焊接處分別車加工一個相互壓裝配合的錐形面進行壓裝配合，減小中段與下端間的同軸度。

（3）中段與輪輻拼裝焊接前分別車加工中段的內徑和輪輻的外徑尺寸并減小兩者之間的配合間隙，減小兩者之間的同軸度。

（4）一次車床裝夾后將基準A和B先后加工出來，或者加工其中一個基準面時需要先對另外一個基準進行校驗好后再加工，以便減小基準A與B之間的垂直度。

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