影響子午線輪胎動平衡的原因和措施

胡耀東 葉潮炯 王英

（青島科技大學 材料工程學院 山東 青島 266061）

（杭州中策橡膠有限公司 浙江 杭州 310008）

一、引言

本文主要從子午線輪胎制造過程中，提煉出影響動平衡的主要影響因素并結合生產現場、現物、現象進行了案例分析以達到提高輪胎的動平衡，為生產管理過程中提升動平衡質量提供了很強的指導作用。

二、動平衡定義

1、相關定義

動平衡包括靜不平衡和動不平衡；

靜不平衡是輪胎主慣性軸與旋轉軸線平行位移的一種不平衡現象。

動不平衡是輪胎主慣性軸與旋轉軸既不平行也不在重心相交的一種不平衡現象。

靜不平衡量：就是輪胎質量乘以重心偏心距。

靜不平衡質量：靜不平衡量除以校正半徑。

偶不平衡：相對于輪胎中心線的離心力形成了一對離心力，它們大小相等、方向相反，且不在一個平面上，這就叫做力偶。就是車輛在高速行使過 程中，乘客能夠感覺到車輛在擺動的那種感覺。

動不平衡：就是靜不平衡與偶不平衡的組合。

2、測定原理

離心力 F=mrω2； m=F/(rω2)

式中：F-離心力，m-不平衡質量，

r-Tire內徑/2，ω-輪胎旋轉角速度

第一階段：計算靜不平衡質量

mS=F/rω2(r：Tire內徑 /2)

第二階段：計算偶不平衡質量

第三階段：計算上、下動不平衡質量

mU=(ms/2)+mC；mL=(ms/2)-mC

上（mU）、下（mL）不平衡的檢測結果值是根據靜不平衡(mS)和偶不平衡(mC)的矢量合成來計算的。因此為了提升動不平衡需要分析和改善靜不平衡和偶不平衡的個別成分，最終達到改善動平衡的目的。

三、影響因素及對策

1、半制品工序

1.1 壓延物附膠均勻性

內襯、簾布和帶束壓延單位面積上的厚度和重量的均一，對動平衡的影響較大，我們通常會在制品橫向和縱向各取100mm直徑大小的圓形小樣進行測量比較，判定制品壓延厚度和重量是否均勻。

1.2 ,壓出物型膠尺寸

生產過程中對型膠尺寸和重量的控制非常重要，要保證型膠左右對稱，米稱重量合格，同時輸送、卷取過程中無拉伸現象，確保長度方向上均勻一致。

2、成型工序

成型過程是將符合幾何輪廓設計標準的所有半制品部件，按照外胎產品中各部件分布位置要求，精密正確地相互結合并對稱地組合起來的過程。

成型質量的好壞直接影響輪胎產品的動平衡質量。

2.1 部件接頭量

接頭大小對動平衡影響特別大，一般部件接頭要求在不脫開的前提下，盡量要小。

2.2 接頭定位分布

接頭定位分布同樣重要，在成型過程中，對接頭的位置分布有嚴格要求，定位方式也各不相同，定位方式不合理容易造成接頭過于集中，因此在生產過程中兩個接頭間隔要求在100mm以上為宜。

2.3 胎面定長

胎面定長不良，造成了胎面接頭搭接或者拉伸，對輪胎圓周方向胎面重量的均一性影響非常大?？刂铺ッ娑ㄩL波動，才能保證胎面接頭大小的穩(wěn)定性。

2.4 胎側定長

胎側定長，以及左右兩邊定長的對稱性都很重要，胎側定長影響著徑向上的靜不平衡，與此同時，左右對稱性也影響著偶不平衡。

2.5 冠帶纏繞張力

冠帶纏繞張力對帶束寬度的變化影響比較大，因纏繞是螺旋形的。張力控制以及夾持環(huán)夾緊量，對帶束變形量有很好的控制，減少動平衡不良的出現。

2.6 胎面組件中心

胎面組件中心的對稱性非常重要，中心要和一段胎胚中心對齊，否則一段和二段組件組裝中心發(fā)生偏移，或是出現蛇形都會造成不良。胎面擺架左右擋板壓輪位置要對稱，且胎面中心應與貼合鼓上的中心燈光線重合，確保胎面中心偏歪小于0.5mm。

2.7 成型機設備精度

成型機主軸中心精度決定了輪胎中心的精度，輪胎成型組裝過程中，一段二段胎胚的中心對齊非常重要，只有確保了一段胎胚和二段組件中心的重合，才能保證整條胎胚的中心性。因此對于設備精度必須定期校正，對經常更換規(guī)格的機臺要加大檢查頻次。

3、硫化工序

3.1 模具的段差

硫化模具真圓度精度不良，以及使用過程中合模力不良導致的變形、損傷等造成的段差對動平衡不利。對于模具的加工精度，在使用之前就應該按正規(guī)流程進行驗證，對不符合設計要求的及時返工，良好的模具加工精度是保證輪胎真圓度的前提。

3.2 機械手裝胎對中度

機械手抓胎要求松緊適中，且機械手中心要與升降桿中心重合，防止胎胚進缸不正。對于機械手中心以及模具中心也需要定期校驗，保證胎胚在模具中無偏歪、均勻硫化。

3.3 子口部位材料均勻性

由于硫化時裝胎不正造成子口部位材料分布不均，出現出邊或圓角等現象，子口料的不均勻，容易造成輪胎在檢測時與輪輞的契合不理想，產生動平衡不良。因此應及時調整機械手中心與中心桿的中心對齊，同時要確保膠囊膨脹均勻，一次二次定型壓力適當，不能出現膨脹過大產生的蹭模現象。

4、測試工序

測試機設備精度。保證子口部位有足夠的潤滑，多級輪輞最好改用單級輪輞，對設備測量盤以及感應器精度也應該定期校驗，以確保設備精度的準確性、穩(wěn)定性。

四、案例分析

有一個規(guī)格動左右胎側定長不對稱，相差15mm左右，兩條胎側重量相差50g左右，經過調整以后，使得左右定長相差不大于3mm，重量相差不超過10g，經檢測對比：上不平衡下降2.36g，下不平衡下降了7.43g，合不平衡下降了9.81g，靜不平衡量下降了284.46g·cm，可見控制部件定長和左右質量均衡對動平衡的重要性。

五、結論

本文提煉出動平衡在生產管理過程中的主要影響要因，對動平衡進行專項改善有著非常好的指導作用。