影响子午线轮胎动平衡的原因和措施

胡耀东 叶潮炯 王英

（青岛科技大学 材料工程学院 山东 青岛 266061）

（杭州中策橡胶有限公司 浙江 杭州 310008）

一、引言

本文主要从子午线轮胎制造过程中，提炼出影响动平衡的主要影响因素并结合生产现场、现物、现象进行了案例分析以达到提高轮胎的动平衡，为生产管理过程中提升动平衡质量提供了很强的指导作用。

二、动平衡定义

1、相关定义

动平衡包括静不平衡和动不平衡；

静不平衡是轮胎主惯性轴与旋转轴线平行位移的一种不平衡现象。

动不平衡是轮胎主惯性轴与旋转轴既不平行也不在重心相交的一种不平衡现象。

静不平衡量：就是轮胎质量乘以重心偏心距。

静不平衡质量：静不平衡量除以校正半径。

偶不平衡：相对于轮胎中心线的离心力形成了一对离心力，它们大小相等、方向相反，且不在一个平面上，这就叫做力偶。就是车辆在高速行使过 程中，乘客能够感觉到车辆在摆动的那种感觉。

动不平衡：就是静不平衡与偶不平衡的组合。

2、测定原理

离心力 F=mrω2； m=F/(rω2)

式中：F-离心力，m-不平衡质量，

r-Tire内径/2，ω-轮胎旋转角速度

第一阶段：计算静不平衡质量

mS=F/rω2(r：Tire内径 /2)

第二阶段：计算偶不平衡质量

第三阶段：计算上、下动不平衡质量

mU=(ms/2)+mC；mL=(ms/2)-mC

上（mU）、下（mL）不平衡的检测结果值是根据静不平衡(mS)和偶不平衡(mC)的矢量合成来计算的。因此为了提升动不平衡需要分析和改善静不平衡和偶不平衡的个别成分，最终达到改善动平衡的目的。

三、影响因素及对策

1、半制品工序

1.1 压延物附胶均匀性

内衬、帘布和带束压延单位面积上的厚度和重量的均一，对动平衡的影响较大，我们通常会在制品横向和纵向各取100mm直径大小的圆形小样进行测量比较，判定制品压延厚度和重量是否均匀。

1.2 ,压出物型胶尺寸

生产过程中对型胶尺寸和重量的控制非常重要，要保证型胶左右对称，米称重量合格，同时输送、卷取过程中无拉伸现象，确保长度方向上均匀一致。

2、成型工序

成型过程是将符合几何轮廓设计标准的所有半制品部件，按照外胎产品中各部件分布位置要求，精密正确地相互结合并对称地组合起来的过程。

成型质量的好坏直接影响轮胎产品的动平衡质量。

2.1 部件接头量

接头大小对动平衡影响特别大，一般部件接头要求在不脱开的前提下，尽量要小。

2.2 接头定位分布

接头定位分布同样重要，在成型过程中，对接头的位置分布有严格要求，定位方式也各不相同，定位方式不合理容易造成接头过于集中，因此在生产过程中两个接头间隔要求在100mm以上为宜。

2.3 胎面定长

胎面定长不良，造成了胎面接头搭接或者拉伸，对轮胎圆周方向胎面重量的均一性影响非常大。控制胎面定长波动，才能保证胎面接头大小的稳定性。

2.4 胎侧定长

胎侧定长，以及左右两边定长的对称性都很重要，胎侧定长影响着径向上的静不平衡，与此同时，左右对称性也影响着偶不平衡。

2.5 冠带缠绕张力

冠带缠绕张力对带束宽度的变化影响比较大，因缠绕是螺旋形的。张力控制以及夹持环夹紧量，对带束变形量有很好的控制，减少动平衡不良的出现。

2.6 胎面组件中心

胎面组件中心的对称性非常重要，中心要和一段胎胚中心对齐，否则一段和二段组件组装中心发生偏移，或是出现蛇形都会造成不良。胎面摆架左右挡板压轮位置要对称，且胎面中心应与贴合鼓上的中心灯光线重合，确保胎面中心偏歪小于0.5mm。

2.7 成型机设备精度

成型机主轴中心精度决定了轮胎中心的精度，轮胎成型组装过程中，一段二段胎胚的中心对齐非常重要，只有确保了一段胎胚和二段组件中心的重合，才能保证整条胎胚的中心性。因此对于设备精度必须定期校正，对经常更换规格的机台要加大检查频次。

3、硫化工序

3.1 模具的段差

硫化模具真圆度精度不良，以及使用过程中合模力不良导致的变形、损伤等造成的段差对动平衡不利。对于模具的加工精度，在使用之前就应该按正规流程进行验证，对不符合设计要求的及时返工，良好的模具加工精度是保证轮胎真圆度的前提。

3.2 机械手装胎对中度

机械手抓胎要求松紧适中，且机械手中心要与升降杆中心重合，防止胎胚进缸不正。对于机械手中心以及模具中心也需要定期校验，保证胎胚在模具中无偏歪、均匀硫化。

3.3 子口部位材料均匀性

由于硫化时装胎不正造成子口部位材料分布不均，出现出边或圆角等现象，子口料的不均匀，容易造成轮胎在检测时与轮辋的契合不理想，产生动平衡不良。因此应及时调整机械手中心与中心杆的中心对齐，同时要确保胶囊膨胀均匀，一次二次定型压力适当，不能出现膨胀过大产生的蹭模现象。

4、测试工序

测试机设备精度。保证子口部位有足够的润滑，多级轮辋最好改用单级轮辋，对设备测量盘以及感应器精度也应该定期校验，以确保设备精度的准确性、稳定性。

四、案例分析

有一个规格动左右胎侧定长不对称，相差15mm左右，两条胎侧重量相差50g左右，经过调整以后，使得左右定长相差不大于3mm，重量相差不超过10g，经检测对比：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，静不平衡量下降了284.46g·cm，可见控制部件定长和左右质量均衡对动平衡的重要性。

五、结论

本文提炼出动平衡在生产管理过程中的主要影响要因，对动平衡进行专项改善有着非常好的指导作用。