车轮动平衡检测教案教学信息化大赛Word文档格式.docx

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教学重点

车轮动平衡检测原理和检测、校正方法

教学难点

动平衡的检测和校正原理

教材分析

采用的教材是人民交通出版社出版的2010版《汽车底盘构造与维修》，该教材以汽车不解体性能检测为主线，介绍了汽车性能评价指标、检测设备结构原理、检测方法，以及检测标准规范等；

但是该书重在检测原理的分析，而对检测项目对汽车使用性能的影响分析不足，所以在教学中要适当添加汽车使用性能的理论知识。

学生分析

本课程在学生学习过《机械基础》、《汽车构造》、《电工电子》课程之后开设，学生已经具备了汽车发动机、汽车底盘和传感器、机械基础和传感器方面的基础知识。

教学思路

本次课是第六章汽车悬架特性和车轮动平衡检测的第二次课，本次课的内容在具有相对独立性，在知识网络上只与车轮定位参数有关，学生其他章节学习的好坏基本不会对本节课的授课效果产生影响。

为了引起学生的学习兴趣，采用任务教学法，并在讲授时注意书本知识与驾驶和汽车使用的实际相结合。

1、复习纠错。

复习上次课学习的汽车悬架特性评价指标和检测方法。

2、提出任务。

随着汽车行驶速度悦来越快，对车轮高速转动时的平衡度要求越来越严格。

3、分析任务。

分析车轮不平衡的原因、对汽车使用性能的影响，

4、解决任务。

讨论如何调整才能使车轮平衡，学习检测车轮是否平衡（使用车轮平衡机）和根据检测结果校正车轮平衡度的方法，以教师演示为主。

5、实训。

用离车式车轮动平衡机检测并校正车轮平衡度，学生练习。

6、总结、归纳、提炼要点。

总结车轮不平衡的原因，车轮不平衡对使用性能的影响，提炼校正车轮动平衡的操作要点。

教学内容、方法、过程

一、组织教学（2分钟）

二、新课引入（5分钟）

◆提问法（3分钟）

◆引入新课

（2分钟）

PPT图片展示车轮与悬架的位置关系

三、理论讲授（23分钟）

◆讨论：

如果车轮不平衡会造成什么不良影响？

（3分钟）

图片展示车轮不平衡导致的轮胎不正常磨损

◆讲授法

（15分钟）

（5分钟）

四、演示讲解（15分钟）

◆演示法：

在一体化教学场地现场演示简易检测车轮静平衡的方法（5分钟）

◆现场展示

（10分钟）

演示的同时用PPT投影，学生可以一边看演示，一边参考投影。

五、实训（120分钟）

（每组20分钟，共6组）

六、课堂小结（13分钟）

学生总结动平衡检测造作要点

六、布置作业（2分钟）

清查学生人数，师生问好。

一、什么叫动平衡？

为了避免或消除车辆在行驶中车轮抖动这种现象，使车轮在动态情况下通过增加配重的方法，使车轮校正各边缘部分的平衡。

这个校正过程就是人们常说的动平衡

二、车轮为什么要做动平衡？

（1）防止轮胎异常磨损

（2）提高汽车行驶时的稳定性，安全

三、那么，车辆在什么情况下需要做动平衡呢？

（1）方向盘震动

（2）车轮出现有节奏的异响

（3）更换轮胎，轮毂或是补过轮胎后

（4）车轮受过大的撞击

（5）由于颠簸导致平衡块丢失

【任务引入】法拉利、保时捷、奔驰、宝马在好的车也是需要四个轮子与地面接触。

因此，轮胎及轮毂的好坏也成为一辆车在驾驶方面感受的重要因素。

轮胎及轮毂都是圆形的，圆形具有一条重要的性质，几何中心的稳定性，圆的中轴在圆转动的时候是保持高度不变的，始终是地面往上半径的高度。

试想用上面给出的另一条定宽曲线，它的几何中心是不稳定的，随着图形的转动上下跳动，这样是不适合做车轮的，因此轮胎及轮毂在出厂后是否规则，决定了车辆驾驶的好与坏。

在车辆出厂装配时，都会做动平衡测试，就是为了让车轮高速行驶更平稳。

汽车的车轮是由轮胎、轮毂组成的一个整体。

但由于制造上的原因，使这个整体各部分的质量分布不可能非常均匀。

当汽车车轮高速旋转起来后，不平衡质量将引起车轮上下跳动和振摆，不仅影响汽车行驶平顺性、乘坐舒适性和操纵稳定性，而且车辆难以控制，也影响了汽车形式的安全性。

此外，还因加剧轮胎及有关机件的磨损和冲击，缩短了汽车的使用寿命，增加汽车运输成本。

为了避免这种现象或是消除已经发生的这种现象，就要使车轮在动态情况下通过增加配重的方法，使车轮校正各边缘部分的平衡。

【任务分析】

车轮不平衡可以分为静不平衡和动不平衡。

1.车轮静平衡及检测原理

静不平衡：

若车轮的质心与旋转中心不重合，则该车轮为静不平衡。

（a）

影响：

如图（a）所示，静不平衡的车轮在旋转时产生离心力F，在a处，垂直分力Fy最大，方向向上，在b处，Fy最大且方向向下，易使车轮上下跳动，对于转向轮由于陀螺效应还可导致转向轮摆振；

在c、d两点，Fx达到最大，且一个向前，一个向后，易引起车轮前后窜动，对于转向轮，它将产生绕注销来回摆动的力矩，造成转向轮摆振。

当左、右转向轮的不平衡质量相互处于180°

位置时，转向轮摆振最严重，影响操纵稳定性。

注意：

检测静不平衡时，不考虑不平衡质量在车轮宽度上的分布，只将车轮视为无厚度的旋转圆盘。

2.车轮动平衡

动不平衡：

静平衡的车轮，若车轮的质量分布相对于车轮纵向中心面不对称，则该车轮为动不平衡。

（b）

影响：

当车轮旋转时，m1和m2将分别产生离心力，虽然其合力为零，但和力矩却不为零，将会造成转向轮绕主销摆振。

消除：

在m1、m2同一作用半径（或在轮辋边缘）相反方向上分别配置相同质量，则力矩消失。

【任务实施】用车轮平衡机检测和校正车轮平衡

【补充知识】静平衡简易检测方法

【教学演示】支起车轴,然后调整好轮毂轴承松紧度，用手轻转动车轮，使其自然停转。

车轮停转后在离地最近处作一标记，然后重复上述试验多次。

若车轮经几次转动自然停转后，所做标记的位置各不一样，或强迫停转后，消除外力车轮也不再转动，则车轮为静平衡。

静平衡的车轮，其旋转中心与车轮中心重合。

如果每次试验的标记都停在离地最近处，则车轮为静不平衡。

静不平衡的车轮，其旋转中心与车轮中心不重合。

【知识链接】下面介绍一种静平衡校正方法：

静平衡所需要的重块在车轮上应该平分成两份，而且使其中一半恰好处于另一半对面。

【教学演示】

1.车轮平衡机的类型

按功能分：

静平衡机、动平衡机

按测量方式分：

离车式车轮平衡机、就车式车轮平衡机

按车轮平衡机转轴形式分：

软式、硬式

2.离车式车轮平衡机的结构

离车式车轮平衡机目前应用最多的是卧式平衡机。

组成：

由驱动装置、转轴与支承装置、显示与控制装置、制动装置、机箱和车轮防护罩等。

检测原理：

转轴由两个滚动轴承支承，每个轴承均有一个能将动范例变为电信号的传感器。

使用方法：

1.轮胎固定

清除被测车轮上的泥土、石子和旧平衡块；

检查轮胎气压，必须符合原厂的规定；

根据轮辋中心孔的大小选择好锥体，仔细装好车轮，用快速螺母上紧。

大螺距螺母

锥体

2.输入参数

打开电源开关，检查指示与控制装置的面板指示是否指示正确。

用卡尺测量轮辋宽度b，轮辋直径d，用平衡机上的标尺测量轮辋边缘至机箱距离a，再用键入或选择器旋钮对准测量值的方法将a、b、d的值输入到指示与控制装置中去。

（1）测量动平衡机到轮毂的距离

输入参数

（2）测轮毂宽度

（3）查看轮毂尺寸

例

例：

205/55R1616寸轮毂

3.开始检测

放下车轮防护罩，按下启动键，车轮旋转，平衡测试开始，自动采集数据；

车轮自动停转或听到“嘀”声，按下停止键并操纵制动装置使车轮停转后，从指示装置读取车轮内外侧不平衡量和不平衡位置。

显示偏差值：

内侧轮毂需要增加15g，外侧需要增加3g

4.校正动平衡

抬起车轮防护罩，用手慢慢转动车轮，当指示装置发出指示（音响、指示灯亮、显示检测数据等）时停止转动，在轮辋的内侧或外侧的上部（12点位置）加装指示装置显示该侧的平衡块质量。

内、外侧要分别进行，平衡块装卡要牢固。

平衡块的安装位置（两种平衡块）

5.重新检测

安装平衡块后有可能产生新的不平衡，应重新进行平衡试验，直至不平衡量小于5g（O．3盎司）指示装置显示“00”或“oK”时为止，测试结束，关闭电源开关。

注：

若不平衡量小于该车型的规定值，则不必对车轮进行平衡校正。

6.检测标准

不平衡量小于5g（O．3盎司）指示装置会显示“00”或“oK”，虽然这种平衡结果最为理想，但是完全做到较难。

一般检测评定办法是：

小型车不平衡质量不大于10g，重型车不大于20g，且每侧轮辋边缘所加平衡块以不超过3块为宜。

【实训指导书】见附件

轮胎应当定期做动平衡检查,用动平衡检测仪检查。

轮胎平衡分为动态平衡和静态平衡两种。

动态不平衡会使车轮摇摆，令轮胎产生波浪型磨损；

静态不平衡会产生颠簸和跳动现象，往往使轮胎产生平斑现象。

因此，定期检测平衡不但能延长轮胎寿命，还能提高汽车行驶时的稳定性，避免在高速行驶时因轮胎摆动、跳动，失去控制而造成的交通事故。

【师生互动】请每组同学选一个代表说说本组在造作时遇到的问题和经验。

【布置作业】

1.什么是车轮静平衡和动平衡？

2.车轮不平衡对汽车使用有什么影响？

3.如何用离车式动平衡机检测和校正车轮动平衡？

附件：

车轮平衡度的检测与校正

图1离车式车轮动平衡机

1-显示与控制装置2-车轮防护罩3-转轴4-机箱

一、实训目的与要求

1、掌握离车式车轮平衡机检测车轮动平衡的方法及原理；

2、根据检测结果能够校正车轮平衡度。

二、实训课时

20分钟

三、实训设备及器材

1、常用工具1套

2、离车式车轮平衡机1台

3、轮胎1个

四、实训内容及步骤

离车式车轮动平衡机如图1所示。

检测车轮动平衡度的步骤如下：

1、清除被测车轮上的泥土、石子和旧平衡块。

2、检查轮胎气压，视必要充至规定值。

3、根据轮辋中心孔的大小选择锥体，仔细地装上车轮，用大螺距螺母上紧。

4、打开车轮平衡机电源开关，检查指示与控制装置的面板是否指示正确。

5、用卡尺测量轮辋宽度b、轮辋直径d（也可由胎侧读出），用平衡机上的标尺测量轮辋边缘至机箱距离a，再用键入或选择器旋钮对准测量值的方法，将a、b、d值键入指示与控制装置中去。

6、放下车轮防护罩，按下起动键，车轮旋转，平衡测试开始，自动采集数据。

7、车轮自动停转或听到“笛”声后按下停止键并操纵制动装置使车轮停转后，从指示装置读取车轮内、外不平衡量和不平衡位置。

8、抬起车轮防护罩，用手慢慢转动车轮。

当指示装置发出指示（音响、指示灯亮、制动、显示点阵或显示检测数据等）时停止转动。

在轮辋的内侧或外侧的上部（时钟12点位置）加装指示装置显示的改侧平衡块质量。

内、外侧用分别进行，平衡块装卡要牢固。

9、安装平衡块后有可能产生新的不平衡，应重新进行平衡试验，直至不平衡量＜5g（0.3oz），指示装置显示“00”或“OK”时才能满意。

当不平衡量相差10g左右时，如能沿轮辋边缘前后移动平衡块一定角度，将可获得满意的效果。

实践经验越丰富，平衡速度越快。

10、测试结束，