某轻型卡车后轮胎偏磨问题分析及整改

向莎

摘 要：文章主要通过对某轻型卡车后轮胎偏磨问题进行分析，找出了后轮偏磨产生的原因和机理，并相应进行了优化整改。最后对改进的结果进行了实物验证，证明了改进是有效的。通过本次故障分析和优化整改，为轻型卡车后轮定位的设计提供了几个关键控制因素，同时也为解决同类问题提供可供参考的思路。

关键词：车轮定位;前束;半轴套管;桥壳本体

中图分类号：U463.34  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2020）13-93-03

Analysis and Rectification of Tire Eccentric Wear in a Light Truck

Xiang Sha

（ Anhui Jianghuai Automobile Co.， Ltd.， Anhui Hefei 230601 ）

Abstract： In this paper， mainly through the analysis of a light truck tire skewness problem， found out the cause an mechanism of the rear wheel eccentric wear and corresponding optimization rectification. Finally， the result of the improvement are verified and the improvement is effective. Through the fault analysis and optimization and rectification， several key control factors are provided for the design of rear wheel positioning of light truck， and some reference ideas are also provided for solving similar problems.

Keywords： Wheel positioning; Toe-in; Axle sleeve; Axle housing body

CLC NO.： U463.34  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2020）13-93-03

1 引言

车轮是车辆上十分重要的承载件和传动件，其中后轮通过车轮螺母固定在后桥上，使车轮按照后桥规定的姿态实现其承载和传递动力的作用。某轻型卡车投放市场后，频繁反馈后轮轮胎偏磨。本文通过对该问题的分析，探究其故障原因，并提出优化整改措施，为解决类似问题提供一条可参考的途径。

2 后轮胎偏磨分析

本次研究的某轻型卡车采用的是整体式后桥，车轮通过螺母安装在后桥上，安装示意见图1。

接到故障反馈后，我们立即着手进行了调查，所有故障车后轮磨损情况相同，均为左后轮外侧偏磨，具体表现为：左后外侧轮胎和内侧轮胎均表现出明显的外侧偏磨，外侧轮胎比内侧整体磨损更严重。磨损示意见图2。

根据轮胎的运行受力特点分析，其产生偏磨的机理可能有下述四种：

（1）轮胎耐磨性差;

（2）轮胎承载能力不足;

（3）车架、板簧安装精度差导致车轮姿不正;

（4）后桥精度差导致车轮姿态不正。

上述四种情况中任意一种或一种以上同时出现时，均会导致轮胎发生偏磨。下文中将逐个验证上述各因素对轮胎偏磨的影响，排除干扰因素，从而找到主因，并实施相应的改进措施。

2.1 轮胎耐磨性分析

（1）我们对同厂家、同规格轮胎进行了台架试验，可以满足折合5万公里的耐磨寿命;

（2）车辆上市前，轮胎在整车上经过了多轮道路试验，完全满足5万公里的耐磨寿命;

（3）所有轮胎均为单侧偏磨，而不是整体不耐磨;

（4）我们在故障车上更换其他品牌轮胎进行验证，偏磨依然存在。

综上，可以排除轮胎耐磨性差这个因素。

2.2 轮胎承载能力分析

该车辆匹配的轮胎承载能力560kg，整车后轴荷1375kg，单个轮胎的负荷率仅为78%，远低于标准要求的不高于90%，可以排除轮胎承载能力不足这个因素。

2.3 车架、板簧安装精度检测

我们通过对其中一台故障车的车架、板簧安装点进行了扫描检测，检测结果见表1。

可以看出，所有安装点均合格，可以排除此项因素。

2.4 后桥精度检测

我们抽查了三台故障较严重的故障车，抽查情况如下：

（1）1#车左侧后轮前束为59'，右侧后轮前束为21'，对后桥的车轮安装端面进行扫描检测，左侧端面前束为1°，右侧端面前束为16'，和后轮定位参数一致;

（2）2#车左侧后轮前束为1°16'，右侧后轮前束为28'，对后桥的车轮安装端面进行扫描检测，左侧端面前束为1°05'，右侧端面前束为20'，和后轮定位参数一致;

（3）3#車左侧后轮前束1°15'，右侧后轮前束为25'，对后桥的车轮安装端面进行扫描检测，左侧端面前束为1°30'，右侧端面前束为16'，和后轮定位参数一致。

根据后桥精度检测结果，我们可以得出下述结论：

（1）故障车辆左侧后轮前束普遍偏大，与整车左侧后轮胎外侧偏磨的表现一致;

（2）后桥的车轮安装端面左侧前束普遍偏大，且与后轮前束一致。

综上，可以判断出由于后桥的车轮安装端面存在很大的前束，导致相应的车轮存在很大前束，进而相应的车轮发生了轮胎偏磨。

确定了后轮胎偏磨是由于后桥精度差（具体表现为车轮安装端面存在很大前束）导致的车轮姿态不正引起的之后，我们联合供应商对其生产现場进行排查，重点排查后桥总成的焊接过程，发现其桥壳焊接工装松动，导致半轴套管和桥壳本体焊接时会发生歪斜。见图3

3 优化整改

3.1 改进措施

根据上述分析，我们对后桥半轴套管和桥壳本体的焊接工装进行了优化设计，并对产品图纸进行了相应完善。具体改进措施如下：

（1）将原本的螺栓固定式的焊接工装改为一体式，彻底杜绝了工装松动，保证焊接质量的一致性;

（2）综合考虑机械加工、焊接精度和轮胎本身的使用要求，在后桥总成图纸上明确了车轮安装端面的检测要求：单侧与后桥中心线的夹角不大于15'，两侧之间的夹角不大于25'。

3.2 改进后的实施效果

使用优化改进后的焊接工装，生产了三台全新后桥，对车轮安装端面进行扫描检测，并装车进行道路试验跟踪。

（1）三台后桥的车轮安装端面扫描检测结果如表2所示：

从表2的检测结果可以看出，优化改进后的焊接工装生产出来的后桥，其车轮安装端面的夹角已经全部合格。

（2）将三台检测合格的后桥更换到之前故障较严重的车辆上进行验证，经过近三个月跟踪，三台车的行驶里程分别达到5503km、6542km、4986km，后车轮没有再出现轮胎偏磨现象。

4 结论

通过以上分析，最终得出以下结论：

（1）本次研究的某轻型卡车后轮胎偏磨的主要是因为桥壳焊接工装松动，导致车轮安装端面存在极大的前束夹角，进而导致后轮之间存在极大前束夹角引起的;

（2）通过对整改件的扫描检测、道路试验，证明了优化整改是有效的;

（3）通过本次故障分析及优化整改，新增了对后桥车轮安装端面距夹角的要求，从零部件层面降低了车轮姿态不正导致轮胎偏磨的风险。

参考文献

[1] 余志生.汽车理论[M].北京：机械工业出版社，2000.

[2] 刘惟信.汽车设计[M].北京：清华大学出版社，2001.

[3] A.N.Gentleman（美）.清华大学出版社，2013.

[4] 田信之（日）.载货汽车设计.人民交通出版社，1998.