任务七汽车车轮动平衡检测教案

授课教师课程名称汽车检测技术授课班级授课时数课型新授课授课时间章节名称汽车车轮动平衡检测教学目的能力目标：使学生理解车轮动平衡检测原理，掌握车轮平衡检测及校正方法。素质目标：培养学生严谨、认真的学习和工作态度，锻炼学生的逻辑思维能力和严谨的思维习惯，提高学生的安全意识。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同济大学出版社出版的21世纪卓越汽车应用型人才培养专用教材《汽车性能检测技术》，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。1教学内容、方法、过程一、组织教学（2分钟）二、复习引入（10分钟）◆提问法（5分钟）◆引入新课（5分钟）PPT图片展示车轮与悬架的位置关系清查学生人数，师生问好。1.汽车悬架装置的工作性能用什么参数来表征？参考答案：车轮接地性指数，即受检车辆的车轮在受外界激励振动下测得的吸收率，即被测汽车共振时的最小动态车轮垂直载荷与静态沉沦垂直载荷的百分比值。2.悬架装置工作性能的检测方法有哪些？参考答案：经验法、按压车体法、检测台检测法3.悬架系统中起主要作用的部件是什么？参考答案：减震器§6.2汽车车轮动平衡检测【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。2教学内容、方法、过程三、理论讲授（28分钟）◆讨论：如果车轮不平衡会造成什么不良影响？（5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）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）3教学内容、方法、过程◆讲授法（8分钟）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。4教学内容、方法、过程四、演示讲解（45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（10分钟）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5教学内容、方法、过程◆讲授法◆现场展示（10分钟）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6教学内容、方法、过程◆演示法：由教师指导1个学生，完成测量车轮动平衡及校正的全过程，一边演示一边讲解。（20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。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。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锥体大螺距螺母7教学内容、方法、过程输入参数（2）测轮毂宽度8教学内容、方法、过程输入参数9教学内容、方法、过程（3）查看轮毂尺寸例例：205/55R1616寸轮毂输入参数10教学内容、方法、过程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3g11教学内容、方法、过程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）12教学内容、方法、过程◆讲授法（5分钟）五、实训（300分钟）（每组20分钟，共15组）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3M强力双面胶配重块背面有弧度13教学内容、方法、过程六、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）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？14附件：车轮平衡度的检测与校正一、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，关闭电源开关。五、实训注意事项1、严格按照操作规程操作车轮动平衡机。2、注意人身安全。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