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【摘要】：车轮动平衡机在国内的运用越来越广泛，本文介绍了车轮动平衡机的原理及校准方法，为大家提供了一个技术参考。
【关键词】车轮动平衡机；原理：校准；方法
一、概述
车轮动平衡机在检测、校验汽车车轮动不平衡量上起着越来越大的作用，面对着这样量大面广、而且又直接涉及到交通安全的计量器具，对其计量检测原理的研究是十分必要的。所以，本文就车轮动平衡机的测量原理、计量性能、校准方法。
二、车轮动平衡机的原理
动平衡机是测量旋转件（转子）不平衡量大小和位置的计量器具。任何转子在围绕其轴线旋转时，由于相对轴线的质量分布不均匀，而产生离心力，这个离心力就是造成设备振动及噪声的原因，通过传感器来测量离心力的大小或离心力造成的振动位移、速度、加速度，以及测出不平衡量的位置相位。
不平衡是指转子（对车轮动平衡机而言，车轮就是转子）旋转产生离心力所引起的振动力或运动作用于轴承时，该转子所处的状态。不平衡量是转子某平面上的量值大小，不涉及不平衡量的相角位置。它等于不平衡質量与其质心至轴线距离的乘积，计量单位是g.cm、g.mm等。不平衡量是指位于转子特定半径的质量，该质量与向心加速度的乘积等于不平衡离心力。对于车轮动平衡机，可以通过在轮辋（特定半径）上加夹铅块来消除被平衡车轮的剩余不平衡量，所以车轮动平衡机上显示的就是不平衡质量，它的计量单位也就是g。部分国外动平衡机的单位为oz。
三、车轮动平衡机的主要计量性能
（1）最小可达剩余不平衡质量
最小可达剩余不平衡质量（对车轮动平衡机，是通过在特定半径/轮辋上加夹平衡块来消除被平衡车轮的剩余不平衡，所以是质量）是指车轮动平衡机使车轮经过平衡后，认为没有动不平衡质量存在，而实际上还存在的剩余的不平衡质量。也即这个动平衡机不能再反映出车轮实际还存在的动不平衡质量，它是衡量车轮动平衡机最高平衡能力的性能指标，它的单位是g。
（2）分离比
对车轮动平衡机，是将车轮看作有限宽度（轮胎宽度）的回转体，将轮辋二个边缘平面作为二个校准面。所以，必然存在着左校准面上存在的动不平衡量对右校准面的影响，或反之。这就称为分离比。由于分离比的存在，会误导为消除剩余动不平衡质量而做的“努力”。
（3）重复性
重复性是指在相同测量条件下，重复测量同一个被测量的物体，测量仪器提供相近示值的能力，对动平衡机的作用除了测量出车轮存在的动不平衡质量，更重要的是通过加载的方法消除剩余动不平衡质量。
（4）相位误差
为了通过加载方法消除动不平衡质量，不仅要测量出动不平衡质量的数值大小，而且应该测量出动不平衡质量所处位置（相位）。这样就可以通过在相反相位上加上相同数值大小的质量，以求抵消动不平衡量。所以，车轮动平衡机相位误差过大，就会造成抵消动不平衡量的工作难度增大。
四、动平衡机的校准
（1）车轮动平衡机的校准方法一般是采用标准校验转子。标准校验转子的质量应为车轮动平衡机允许平衡最大质量的三分之一，标准校验转子本身的动平衡性能是应该比较好的，也即其本身的剩余动不平衡量应该是很小的。标准校验转子的二侧面（校准平面）中间点划线（校验半径）上有八个（或十二个）螺孔作为加标准试重砝码（带螺纹）之用，点划线圆的半径为r。标准校验转子的宽度（即左右校准平面之间的距离）为b，利用中心的孔装夹在车轮动平衡机的主轴上，以代替被校验的车轮。标准校验转子装夹好并调整好剩余不平衡质量满足要求，然后在校验半径的螺孔上加载标准试重砝码。
将标准转子安装在车轮动平衡机上并平衡好，按动平衡机最小可达剩余不平衡质量e的十倍的质量，在左右校准平面同相位校准半径螺孔上分别加10e标准试重砝码（标准试重砝码的质心必须在校准平面上），启动动平衡机后读取动平衡机示值A1。随后，依次将二个10e标准试重砝码按30o；60o；90o；120o；150o；180o；210o；240o；270o；300o；330o相位加上（按十二个螺孔计），分别读取动平衡机示值Ai（i为1～12）。计算
若动平衡机所有示值Ai（i为1～12）均满足下式，
则说明被检车轮动平衡机的最小剩余动不平衡量满足要求。
（2）分离比的校准
校准动平衡机示值误差的同时进行分离比的计算。
当试重砝码加在左校验平面时， 动平衡机显示的左示值为ULL、右示值为URL，则分离比为ULL/URL，当试重砝码加在右校验平面时，动平衡机显示的为左示值为ULL，右示值为URR，则分离比为ULJR/URR。
（3）重复性的校准
对动平衡机示值误差进行校准的同时， 当试重砝码加在某一位置上不变时， 多次开机平衡读数， 观察多次读数的一致性。
（4）相位误差的校准
对动平衡机示值误差进行校准的同时， 读取显示的剩余动不平衡质量与相位， 与实际相位的误差是否满足要求。
五、国内车轮动平衡机的校准方法
根据本人多年工作经验，总结了几个国内知名品牌的车轮动平衡机的标定方法：
国内生产的基本都是这两种自校准激活方式，大家可以借鉴下。
六.结语
车轮动平衡机在车辆维修中，应用最为广泛。在对其进行校准过程中必须求真务实，严谨细致，确保其计量符合规范要求，使经其调修的轮胎不平衡量达到最佳值，保证人员的生命和车辆安全。
参考文献
[1]余汝生，叶能安编.动平衡原理与动平衡机.武汉：华中工学院出版社，1985
[2]王杰，范剑波.车轮动平衡机的原理与应用.信息技术（哈尔滨），2002（6）：49-49
[3]ISO 1940/1-1998（E）5机械振动）刚性转子平衡品质的要求
[4]国家质量监督检验检疫总局. JJF1151 -2006 车轮动平衡机校准规范 [S] . 北京： 中国计量出版社，2006.
[5]JJG（交通）010-965车轮动平衡机
作者简介：汪杰，男，1987年12月出生，工程师，大学学历，现工作于宁波市计量测试研究院，主要从事计量器具的检定、校准工作。
【关键词】车轮动平衡机；原理：校准；方法
一、概述
车轮动平衡机在检测、校验汽车车轮动不平衡量上起着越来越大的作用，面对着这样量大面广、而且又直接涉及到交通安全的计量器具，对其计量检测原理的研究是十分必要的。所以，本文就车轮动平衡机的测量原理、计量性能、校准方法。
二、车轮动平衡机的原理
动平衡机是测量旋转件（转子）不平衡量大小和位置的计量器具。任何转子在围绕其轴线旋转时，由于相对轴线的质量分布不均匀，而产生离心力，这个离心力就是造成设备振动及噪声的原因，通过传感器来测量离心力的大小或离心力造成的振动位移、速度、加速度，以及测出不平衡量的位置相位。
不平衡是指转子（对车轮动平衡机而言，车轮就是转子）旋转产生离心力所引起的振动力或运动作用于轴承时，该转子所处的状态。不平衡量是转子某平面上的量值大小，不涉及不平衡量的相角位置。它等于不平衡質量与其质心至轴线距离的乘积，计量单位是g.cm、g.mm等。不平衡量是指位于转子特定半径的质量，该质量与向心加速度的乘积等于不平衡离心力。对于车轮动平衡机，可以通过在轮辋（特定半径）上加夹铅块来消除被平衡车轮的剩余不平衡量，所以车轮动平衡机上显示的就是不平衡质量，它的计量单位也就是g。部分国外动平衡机的单位为oz。
三、车轮动平衡机的主要计量性能
（1）最小可达剩余不平衡质量
最小可达剩余不平衡质量（对车轮动平衡机，是通过在特定半径/轮辋上加夹平衡块来消除被平衡车轮的剩余不平衡，所以是质量）是指车轮动平衡机使车轮经过平衡后，认为没有动不平衡质量存在，而实际上还存在的剩余的不平衡质量。也即这个动平衡机不能再反映出车轮实际还存在的动不平衡质量，它是衡量车轮动平衡机最高平衡能力的性能指标，它的单位是g。
（2）分离比
对车轮动平衡机，是将车轮看作有限宽度（轮胎宽度）的回转体，将轮辋二个边缘平面作为二个校准面。所以，必然存在着左校准面上存在的动不平衡量对右校准面的影响，或反之。这就称为分离比。由于分离比的存在，会误导为消除剩余动不平衡质量而做的“努力”。
（3）重复性
重复性是指在相同测量条件下，重复测量同一个被测量的物体，测量仪器提供相近示值的能力，对动平衡机的作用除了测量出车轮存在的动不平衡质量，更重要的是通过加载的方法消除剩余动不平衡质量。
（4）相位误差
为了通过加载方法消除动不平衡质量，不仅要测量出动不平衡质量的数值大小，而且应该测量出动不平衡质量所处位置（相位）。这样就可以通过在相反相位上加上相同数值大小的质量，以求抵消动不平衡量。所以，车轮动平衡机相位误差过大，就会造成抵消动不平衡量的工作难度增大。
四、动平衡机的校准
（1）车轮动平衡机的校准方法一般是采用标准校验转子。标准校验转子的质量应为车轮动平衡机允许平衡最大质量的三分之一，标准校验转子本身的动平衡性能是应该比较好的，也即其本身的剩余动不平衡量应该是很小的。标准校验转子的二侧面（校准平面）中间点划线（校验半径）上有八个（或十二个）螺孔作为加标准试重砝码（带螺纹）之用，点划线圆的半径为r。标准校验转子的宽度（即左右校准平面之间的距离）为b，利用中心的孔装夹在车轮动平衡机的主轴上，以代替被校验的车轮。标准校验转子装夹好并调整好剩余不平衡质量满足要求，然后在校验半径的螺孔上加载标准试重砝码。
将标准转子安装在车轮动平衡机上并平衡好，按动平衡机最小可达剩余不平衡质量e的十倍的质量，在左右校准平面同相位校准半径螺孔上分别加10e标准试重砝码（标准试重砝码的质心必须在校准平面上），启动动平衡机后读取动平衡机示值A1。随后，依次将二个10e标准试重砝码按30o；60o；90o；120o；150o；180o；210o；240o；270o；300o；330o相位加上（按十二个螺孔计），分别读取动平衡机示值Ai（i为1～12）。计算
若动平衡机所有示值Ai（i为1～12）均满足下式，
则说明被检车轮动平衡机的最小剩余动不平衡量满足要求。
（2）分离比的校准
校准动平衡机示值误差的同时进行分离比的计算。
当试重砝码加在左校验平面时， 动平衡机显示的左示值为ULL、右示值为URL，则分离比为ULL/URL，当试重砝码加在右校验平面时，动平衡机显示的为左示值为ULL，右示值为URR，则分离比为ULJR/URR。
（3）重复性的校准
对动平衡机示值误差进行校准的同时， 当试重砝码加在某一位置上不变时， 多次开机平衡读数， 观察多次读数的一致性。
（4）相位误差的校准
对动平衡机示值误差进行校准的同时， 读取显示的剩余动不平衡质量与相位， 与实际相位的误差是否满足要求。
五、国内车轮动平衡机的校准方法
根据本人多年工作经验，总结了几个国内知名品牌的车轮动平衡机的标定方法：
国内生产的基本都是这两种自校准激活方式，大家可以借鉴下。
六.结语
车轮动平衡机在车辆维修中，应用最为广泛。在对其进行校准过程中必须求真务实，严谨细致，确保其计量符合规范要求，使经其调修的轮胎不平衡量达到最佳值，保证人员的生命和车辆安全。
参考文献
[1]余汝生，叶能安编.动平衡原理与动平衡机.武汉：华中工学院出版社，1985
[2]王杰，范剑波.车轮动平衡机的原理与应用.信息技术（哈尔滨），2002（6）：49-49
[3]ISO 1940/1-1998（E）5机械振动）刚性转子平衡品质的要求
[4]国家质量监督检验检疫总局. JJF1151 -2006 车轮动平衡机校准规范 [S] . 北京： 中国计量出版社，2006.
[5]JJG（交通）010-965车轮动平衡机
作者简介：汪杰，男，1987年12月出生，工程师，大学学历，现工作于宁波市计量测试研究院，主要从事计量器具的检定、校准工作。