JJFXXX-2011車輪動平衡機校準規范1范圍本規范適用于硬支撐車輪動平衡機的校準。2引用文件本規范引用了下列文件：JJF1156-2006 振動沖擊轉速計量術語及定義GB/T6444—2008機械振動平衡術語GB/T20731—2006車輪平衡機的檢驗GB/T9239.21—2019機械振動轉子平衡第21部分:平衡機的描述與評定GB/T9239.1—2006機械振動恒態(剛性)轉子平衡品質要求第1部分:規范與平衡允差的檢驗凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本規范。3術語和計量單位GB/T6444—2008界定及以下術語和定義適用于本規范。3.1校正平面干擾比（IAB、IBA給定轉子A和B的兩個校正平面的干擾比IABII式中：UAB、UBB—分別表示在校正平面B上加上規定的不平衡量后，對A、B平面產生的不平衡量的數值；UBA、UAA—分別表示在校正平面A上加上規定的不平衡量后，對B、A平面產生的不平衡量的數值。3.2不平衡質量unbalancemass質量中心偏離(轉子)軸線的質量。單位為g。[來源：GB6444—2008，5.2]3.3不平衡相角angleofunbalance在垂直于(轉子)軸線的平面內并隨轉子一起旋轉的極坐系中，不平衡質量位于該坐標系中的極角。單位為°。[來源：GB6444—2008，5.4]3.5校驗轉子provingrotor為校準動平衡機設計的適當質量的剛性性子，這種轉子已平衡到足以能用加重方法引入準確的不平衡，其量值相角位置具有高度的重復性。[來源：GB6444—2008，10.8，有修改]3.6硬支承平衡機是指平衡轉速低于剛性轉子振型臨界轉速的平衡機。4概述車輪動平衡機是一種用于測量車輪不平衡量的大小和位置的檢測設備。車輪動平衡機一般由主軸、驅動電機、力傳感器、光電傳感器、主機和顯示儀表等部分組成。其工作原理是旋轉剛體動平衡理論，由力傳感器和光電傳感器將車輪自身不平衡量轉動產生的振動信號轉換為電信號，再對電信號進行處理計算后得出車輪不平衡質量和相角。結構示意圖見圖1。1-顯示儀表2-主機3-力傳感器4-電機5-光電板6-主軸圖1車輪動平衡機原理結構示意圖5計量特性5.1圓跳動量5.1.1主軸軸向定位盤端面圓跳動量端面圓跳動量不大于0.05mm。5.1.2主軸徑向圓跳動量徑向圓跳動量不大于0.05mm。5.2校正平面干擾比IIAB、I5.3不平衡質量轎車車輪動平衡機：MPE±5g載重汽車車輪動平衡機：MPE：±20g5.4不平衡相角MPE:±10°。5.5重復性：轎車車輪動平衡機：不大于2g載重汽車車輪動平衡機：不大于5g。5.6重復裝卡誤差：轎車車輪動平衡機：不大于5g。載重汽車車輪動平衡機：不大于30g。注:以上指標不適用于合格判斷，僅供參考。6校準條件6.1環境條件6.1.1溫度：（0～40）℃。6.1.2相對濕度：不大于85%。6.1.3電源電壓的波動范圍應在額定電壓的±10%以內。6.1.4校準應在周圍的污染、振動、電磁干擾對校準結果無影響的環境下進行。6.2測量標準及其他設備測量標準及其它設備指標見表1。表1測量標準及其它設備技術指標序號設備名稱主要技術指標1電子天平測量范圍：（0～0.2）kg準確度等級：Ⅲ級2百分表測量范圍：（0～10）mmMPE：0.035mm3鋼直尺測量范圍：（0～500）mm準確度等級：1級4校驗轉子見附錄A5試重見附錄B7校準項目和校準方法7.1校準項目校準項目見表2。表2校準項目一覽表序號校準項目1校準前檢查2圓跳動量3校正平面干擾比4不平衡質量和不平衡相角示值誤差5重復性6重復裝卡誤差7.2校準方法7.2.1校準前檢查7.2.2.1選擇適合于校驗轉子中心孔徑大小的錐套，將轉子夾緊于平衡機的主軸上。7.2.2.2在校驗轉子上施加試重，將平衡機兩校準平面的不平衡質量平衡至1g及以下。7.2.2圓跳動量使用磁性表座固定百分表，百分表置于離該端面邊緣5mm左右，將百分表的觸頭與平衡機主軸軸向定位盤端面垂直接觸。使主軸轉動360°，記錄主軸轉動時數顯百分表示值的最大值和最小值，兩者差值為軸向定位盤端面圓跳動量。7.1.2主軸徑向圓跳動量使用磁性表座固定數顯百分表，將數顯百分表的觸頭與平衡機主軸面垂直接觸，使主軸轉動360°，記錄主軸轉動時數顯百分表示值的最大值和最小值，兩者差值為徑向圓跳動量。7.2.3校正平面干擾比7.2.3.1根據平衡機類型按表3選擇試重，將試重置于校驗轉子B校正平面內螺孔內，啟動動平衡機進行測量，記錄A面和B面的不平衡質量，并按公式（1）計算IAB。7.2.3.2將試重卸下安裝至B校正平面間隔上一測量點90°的螺孔內，啟動動平衡機進行測量，記錄A面和B面的不平衡質量，并按公式（1）計算IAB。7.2.3.3重復7.3.2操作兩次，動平衡機IAB取四次計算結果中最大值。7.2.3.4將B面試重卸下并置于校驗轉子A校正平面內任意螺孔，啟動動平衡機進行測量，記錄A面和B面的不平衡質量，并按公式（2）計算IBA。7.2.3.5將試重卸下安裝至A校正平面間隔上一測量點90°的螺孔內，啟動動平衡機進行測量，記錄A面和B面的不平衡質量，并按公式（2）計算IBA。7.2.3.6重復7.3.5操作兩次，動平衡機IBA取四次計算結果中最大值。表3平面干擾比項目試重選擇類型試重轎車輪胎動平衡試驗機100g×1載重輪胎動平衡試驗機200g×17.2.4不平衡質量和不平衡相角示值誤差7.2.4.1根據平衡機類型按表4選擇試重，將兩個的試重分別施加在校正平面A、B兩個試驗平面上相同半徑的任意位置（不許同相或反相）。啟動動平衡機進行測量，測量三次記錄A面和B面的不平衡質量和相角。7.2.4.2每進行一次操作，將試重在校正平面上按順時針方向以90°的角度間隔依次變換一個位置，并將另一個試重按逆時針方向以90°的角度間隔依次變換一個位置。啟動動平衡機進行測量，測量三次，記錄A面和B面的不平衡質量和相角。7.2.4.3重復7.2.4.2操作兩次。7.2.4.4將試重卸下換為另一重量試重后，按7.4.1至7.4.3重新操作。重復至3種重量試重均測量完畢。7.2.4.5不平衡質量示值誤差按公式（3）和（4）計算，不平衡相角示值誤差按公式（5）計算。每個校準平面的不平衡質量示值誤差和相角示值誤差分別取四次計算結果的最大值。（3）（4）式中：——不平衡質量示值誤差，g；——不平衡質量相對示值誤差；——不平衡質量的測量值，g；——試重質量，g。（5）式中：——相角示值誤差，°；——不平衡相角測量值，°；——理論相位值，°。注：試重相位＜180°時，理論相位值=試重相位值+180°；試重相位≥180°時，理論相位值=試重相位值-180°。表4不平衡質量和不平衡相角項目試重選擇類型不平衡質量和不平衡相角轎車輪胎動平衡試驗機10g×260g×2100g×2載重輪胎動平衡試驗機100g×2150g×2200g×27.2.5重復性7.2.5.1根據平衡機類型按表4選擇試重，將試重置于校驗轉子A校正平面上任一螺孔內，重復啟動平衡機三次。記錄A面不平衡質量。7.2.5.2將試重置于校驗轉子B校正平面上任一螺孔內，重復啟動平衡機三次。記錄B面不平衡質量。7.2.5.2重復性按公式（6）計算。（6）式中：si——某校正平面的重復性，g；mmax——校正平面3次不平衡質量測量結果的最大值，g；mmin——校正平面3次不平衡質量測量結果的最小值，g；Cn——取1.69。表5重復性項目試重選擇類型試重轎車輪胎動平衡試驗機100g×1載重輪胎動平衡試驗機200g×17.2.6重復裝卡誤差7.2.6.1在7.2.1完成后，啟動平衡機，記錄不平衡質量。7.2.6.2將校驗轉子相對平衡機主軸轉動90°，重新裝卡。再次啟動，記錄A面和B面不平衡質量。重復三次。7.2.6.3每一校準平面的重復裝卡誤差按四次測量結果的最大值與最小值之差計算。8校準結果表達8.1校準證書車輪動平衡機經校準后出具校準證書，校準證書應包括的信息及推薦的校準證書內頁格式見附錄C。8.2校準結果的不確定度評定車輪動平衡機不平衡量測量結果的不確定度依據JJF1059.1評定，不確定度評定示例見附錄D。9復校時間間隔車輪動平衡機復校時間間隔建議為1年。車輪動平衡機搬遷、大修或調試后應對其重新校準。復校時間間隔的長短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質量等諸多因素所決定的。因此送校單位可根據實際使用情況自主決定復校時間間隔。

附錄A校驗轉子A.1校驗轉子形狀如圖A.1所示，參考規格尺寸見表A.1。圖A.1校驗轉子形狀示意圖表A.1校準轉子參考尺寸參數序號M/kgd/mmD/mmP1/mmP2/mmP3/mmP4/mmL1/mmL2/mmL3/mm1208038026035628030516588A.2對校驗轉子的要求：A.2.1校正平面A上零度基準位置與校正平面B零度基準位置角度位置偏差不超過1°；A.2.2校正平面A、B上需每隔10°分出72條刻線，順時針或逆時針每隔30°用數字標上度數值。刻線位置角度偏差不超過1°；A.2.3長度誤差不超過0.1mm；A.2.4質量誤差不大于1%。A.2.5兩校準平面需平衡至1.5g以下。A.3校驗轉子可在常用檢測對象上進行定制加工，需滿足A.2要求。附錄B試重B.1試重形狀為高10cm的圓柱體。B.2質量最大允許誤差為±0.5%。B.3試重規格與數量見表B.1。表B.1推薦試重規格質量/g數量10260210022002B.4試重如果不夠，可以用橡皮泥和配重塊等方式替代，但替代試重必須使用天平稱量。附錄C車輪動平衡機校準證書格式圓跳動量主軸軸向定位盤端面圓跳動量最大值/mm最小值/mm跳動量/mm主軸徑向圓跳動量最大值/mm最小值/mm跳動量/mm校正平面干擾比試重位置/°IAB（B面放置IBA（A面放置平面A/g平面B/g干擾比/%平面A/g平面B/g干擾比/%初始90180270動平衡機干擾比不平衡質量和不平衡相角示值誤差試重位置/°試重重量：____g試重重量：____g不平衡質量/g相角/°不平衡質量/g相角/°ABABABAB初始90180270示值誤差試重位置/°試重重量：____g不平衡質量/g相角/°ABAB初始90180270示值誤差重復性（100g）第一次第二次第三次重復性A面/gB面/gA面/gB面/gA面/gB面/gA面/gB面/g重復裝卡誤差0°位置90°位置180°位置270°位置裝卡誤差A面/gB面/gA面/gB面/gA面/gB面/gA面/gB面/gA面/gB面/g

附錄D車輪動平衡機校準結果不確定度評定示例D.1不平衡質量校準結果測量不確定度評定的示例D.1.1測量方法按照規范要求，用兩個60g的試重對車輪動平衡機不平衡質量示值誤差進行校準，按7.2.4要求將兩個試重分別安裝至校驗轉子的A、B校準面，啟動動平衡機，讀取A面不平衡質量，重復測量3次，并計算其平均值，與60g的標稱值做比較，計算示值誤差。根據規范的要求對絕對示值誤差或相對示值誤差的擴展不確定度進行分析。D.1.2測量模型D.1.2.1測量模型（D.1）式中：—不平衡質量的算術平均值，g；—試重重量，g；—不平衡質量示值誤差，g。D.1.2.2靈敏系數，D.1.3不確定度來源D.1.3.1由被檢儀器引入的不確定度分量D.1.3.1.1被校車輪動平衡機測量重復性引入的標準不確定度uD.1.3.1.2被校車輪動平衡機分辨力引入的標準不確定度uD.1.3.2由標準試樣裂縫深度引入的標準不確定uD.1.4標準不確定度的評定D.1.4.1被校車輪動平衡機引入的標準不確定度D.1.4.1.1被校車輪動平衡機測量重復性引入的標準不確定度用60g試重進行動平衡測試，使用車輪動平衡機在相同條件下重復測量10次，得到10次結果，測量結果見下表。表D.1不平衡質量示值測量次數不平衡質量示值/g12345678910i62636363626263626363計算實驗標準差：s實際測量時，在每個測量點重復測量3次。由測量重復性導致的標準不確定度為：uD.1.4.1.2被校車輪動平衡機分辨力引入的標準不確定度由于被校車輪動平衡機示值分辨力為1g，則區間半寬為0.5g，按均勻分布計算，則u為了避免重復計算，車輪動平衡機測量結果的重復性和分辨力引入的不確定度分量取兩者最大值作為被校車輪動平衡機引入的標準不確定度。由于u1＞u2，故舍去車輪動平衡機分辨力引入的標準不確定度分量u2。則由被校uD.1.4.2由試重砝碼質量引入的標準不確定度試重砝碼質量的最大允許誤差為±0.5%，在區間內均勻分布。故由試重砝碼質量引入的標準不確定：uD.1.5標準不確定度分量一覽表表D.2標準不確定度分量一覽表不確定度來源不確定度類別標準不確定度分量符擴展不確定度U或極限誤差半寬a分布估計包含因子k靈敏系數標準不確定度分量測量重復性Au///10.29試重砝碼Bu0.3均勻分布3-10.17D.1.6合成標準不確定度以上分量相互獨立，計算合成標準不確定度:ucxD.1.7擴展不確定度取k=2，則不平衡質量示值誤差的擴展不確定度U為：U=k·uc=2×0.34=0.68g，D.1.8測量不確定度的報告車輪動平衡機不平衡質量示值誤差的擴展不確定度為：U=0.68D.2不平衡相角校準結果測量不確定度評定的示例D.2.1測量方法按照規范要求，用兩個60g的試重對車輪動平衡機不平衡相角示值誤差進行校準，按7.2.4要求將兩個試重分別安裝至校驗轉子的A校準面的30°位置和B校準面的60°，啟動動平衡機，讀取A面不平衡相角，重復測量3次，并計算其平均值，與理論相位值比較，計算示值誤差。根據規范的要求對示值誤差的擴展不確定度進行分析。D.2.2測量模型D.2.2.1測量模型（D.1）式中：——相角示值誤差，°；——不平衡相角測量值，°；——理論相位值，°。D.2.2.2靈敏系數，D.2.3不確定度來源D.2.3.1由被檢儀器引入的不確定度分量D.2.3.1.1被校車輪動平衡機測量重復性引入的標準不確定度uD.2.3.1.2被校車輪動平衡機分辨力引入的標準不確定度uD.2.3.2由標準試樣裂縫深度引入的標準不確定uD.2.4標準不確定