主要對重型載貨汽車類輪轂和制動鼓的各主要相關影響因素進行研究，主要是輪轂裝配筋板外徑和制動鼓裝配小孔的間隙配合、輪轂和制動鼓各自裝配面的軸向圓跳動數值以及制動鼓剎車面的徑向圓跳動數值的關聯性。經過理論聯系實際的現場驗證，證明了輪轂和制動鼓裝配面的軸向圓跳動在螺母擰緊后，對總成剎車面徑向圓跳動的附加影響基本消失，因而可以作為次要因素存在。需要控制輪轂和制動鼓相關尺寸的加工，要按中線加工，盡量不要達到上限，否則有總成剎車面徑向圓跳動超差風險。

一、序言

在車橋配套的相關零部件加工行業，輪端總成的剎車面徑向圓跳動是一個非常重要的質量指標。汽車輪端總成的徑向圓跳動是以中心孔、法蘭面為基準的定位公差，該尺寸是一個非常重要的性能尺寸，其合格與否將直接影響汽車運行的平穩性、汽車質量及安全，因而每一個汽車廠都要求輪端零部件供應商對徑向圓跳動進行嚴格控制，并且把該尺寸作為特性尺寸。在工廠日常的發貨過程中，由于偶爾有主機廠投訴總成有徑向圓跳動不合格的情況，因此需要對各零件圖樣進行理論研究，并且對裝配過程進行分析。確定輪轂和制動鼓各自影響裝配質量的因素數值，做出預防性質量控制。分析圖樣相關裝配尺寸和幾何公差，理論推導出總成徑向圓跳動數值的計算方法。本次計劃現場檢測一定數量的工件，用實際檢測結果對理論推導的正確性進行驗證。

二、產品圖樣

汽車輪轂制動鼓總成屬于汽車部件制動系統領域，包括輪轂和制動鼓兩種重要的零部件，兩者通過螺栓和螺母聯接在一起。輪轂鑄件是重型載貨汽車關鍵零部件之一，它與剎車鼓、輪輞和輪胎組成總成件，起著聯接制動和車輛承載的重要作用，是汽車行駛的重要安全部件。制動鼓又名剎車鼓，是一種形狀類似鈴鼓的鑄鐵件，它與輪胎固定并同速轉動。通俗地講，剎車鼓就像一個套在輪轂上的金屬鼓或者一個小桶，而桶底就是在剎車的時候摩擦汽車的輪轂使車停下來的。

輪轂制動鼓總成由輪轂、制動鼓、齒圈、密封圈和螺栓組成，分為內置式和外包式兩種，外接輪輞和輪胎，中后橋輪轂制動鼓一般可以通用。兩種輪轂制動鼓套裝總成圖樣如圖1和圖2所示。

總成供貨質量保證中明確要求在制動鼓被安裝到輪轂上且螺母緊固后，使用千分表測定輪轂上的軸承直徑與制動鼓制動面直徑的徑向圓跳動值，保證測得的徑向圓跳動值總和小于圖樣規定的數值，還需要把結果記錄在總成供應商的輸出質量控制報告中。由此可見，總成的徑向圓跳動值是一個非常重要的技術指標，研究輪端總成剎車面徑向圓跳動值的影響因素對于保證總成質量有重要意義。

三、總成徑向圓跳動的影響因素產品圖樣

套裝總成剎車面徑向圓跳動計算見表1。從表1可知，總成徑向圓跳動受輪轂外徑和制動鼓內徑裝配間隙、各自裝配面的軸向圓跳動，以及制動鼓剎車面徑向圓跳動的影響，如何找到這幾個數值之間的關聯至關重要。下面對裝配過程進行研究，對其中的微小變形進行分析。

四、套裝總成裝配過程分析

輪轂和制動鼓裝配過程中，在螺母擰緊之前，輪轂加強筋外徑和制動鼓小孔是間隙配合，輪轂和制動鼓的裝配面是局部間隙配合（由于軸向圓跳動存在），這幾個尺寸沒有產生相互關聯。但是在10個螺母擰緊之后，輪轂和制動鼓的裝配面之間的間隙消除，兩個裝配面完全貼合在一起。這時兩個裝配面都發生了微變形，之前由于間隙而對制動鼓剎車面附加的徑向圓跳動值（見圖3和圖4）基本消失（見圖5），剩余的反變形影響可以忽略不計，同時，制動鼓的小孔也發生了微變形（見圖6），小孔的內壁發生傾斜，把輪轂加強筋外圓推向小孔的側貼合，另一側只是底部局部接觸而上部是間隙配合。此時，輪轂和制動鼓各自裝配面的軸向圓跳動影響因素被基本消除，輪轂和制動鼓徑向的最大間隙被關聯，對總成的徑向圓跳動產生了累積作用。由此推導出計算公式：總成剎車面徑向圓跳動=最大徑向間隙+制動鼓剎車面徑向圓跳動。

五、現場數據驗證

現場隨機抽檢3件輪轂并編號1#、2#和3#，還需要檢驗筋板外徑和安裝面法蘭軸向圓跳動。同時也隨機挑選3件制動鼓，分別編號1#、2#和3#，另外還需要檢測小孔內徑值、內法蘭面軸向圓跳動以及制動面徑向圓跳動。最后輪轂和制動鼓隨機裝配共得9套總成，分別測試9套輪轂制動鼓總成徑向圓跳動值。按照試驗方案逐步進行并匯總數據如下。

現場抽檢3套KIC套裝總成徑向圓跳動檢測數據，見表2。

對這3件輪轂總成和制動鼓做不同組合裝配，共得到9組徑向圓跳動數據，見表3。

從表3數據可知，輪端總成剎車面徑向圓跳動實測值≈實測直徑間隙+實測剎車面徑向圓跳動。排除掉最大和最小的誤差0.066mm和0.001mm，誤差值平均在0.03mm左右，這個數值是擰緊螺母后制動鼓的微變形量。

六、工程驗證

由于KIC輪端總成直徑裝配圖樣要求最大間隙0.2mm，制動鼓剎車面徑向圓跳動圖樣要求0.2mm，因此圖樣理論要求總徑向圓跳動=0.2+0.2=0.4（mm）。再考慮到制動鼓的微變形，最終徑向圓跳動數值調整為0.38mm，和表3的實測數據相符。以此來推導東風輪端總成，由于直徑裝配圖樣要求最大間隙0.102mm，制動鼓剎車面徑向圓跳動圖樣要求0.15mm，因此圖樣要求總徑向圓跳動=0.102+0.15=0.252（mm）。再考慮到制動鼓的微變形以及輪轂和制動鼓的各自中線加工控制，最終徑向圓跳動數值調整為0.2mm[5]。通過工程驗證，也可以得出輪轂總成與制動鼓套裝后的微變形量大約為徑向圓跳動值，這個數值推導出來基本上符合實際情況。汽車輪轂制動鼓總成屬于汽車部件制動系統領。

七、結束語

從上述的理論分析加上工程驗證實測結果，可以得出如下結論。

1）輪端總成剎車面跳動的影響因素確定共有5個：輪轂裝配面軸向圓跳動、輪轂裝配外徑尺寸、制動鼓裝配面軸向圓跳動、制動鼓小孔內徑尺寸以及制動鼓剎車面徑向圓跳動。

2）其中輪轂和制動鼓裝配面的軸向圓跳動在螺母擰緊后，對剎車面徑向圓跳動的附加影響基本消失，作為次要因素存在。

3）需要控制輪轂和制動鼓相關尺寸的加工，要按中線加工，盡量不要達到上限，否則有總成剎車面徑向圓跳動超差風險。

4）輪端總成剎車面徑向圓跳動=實際最大徑向間隙+實際制動鼓剎車面徑向圓跳動+制動鼓變形附加的徑向圓跳動值（約0.03mm）。