Eine Unwucht entsteht durch eine Masse (-ungleichheit), die sich um einem bestimmten Radius um eine Achse dreht. Dabei entsteht eine Fliehkraft, die sich als Unwucht bemerkbar macht.

Je größer die Masse, desto größer ist die Unwucht.
Je größer der Radius, desto größer ist die Unwucht.

Die Unwucht selbst setzt sich lediglich aus der Masse multipliziert mit dem Radius zusammen.
So ist die Unwucht der halben Masse auf dem doppelten Radius genauso groß wie die Unwucht der doppelten Masse auf dem halben Radius.

Durch die Definition der Unwucht werden also verschiedene Rotoren oder Räder in ihrer Wuchtgüte besser miteinander vergleichbar.

Bei Radwuchtmaschinen wird die Unwucht über Kraftsensoren gemessen, die die Fliehkraft erfassen. Dazu ist es interessant zu wissen, wie sich die Fliehkraft zusammen setzt.

Je größer die Drehzahl, desto größer ist die Fliehkraft. Die Drehzahl wirkt sich im Quadrat aus.

Die Fliehkraft errechnet man, indem Masse, Radius und Kreisfrequenz² multipliziert werden, wobei die Kreisfrequenz linear mit der Drehzahl zusammen hängt.

Das bedeutet für die Messgüte, dass sich die Genauigkeit der Messung vervierfacht, wenn die Drehzahl verdoppelt wird.

Ein symmetrisches Rad dreht sich um seine Rotationsachse. Der Schwerpunkt des perfekten Rades liegt auf der Rotationsachse genau in der Mitte des Rades.
Von einer statischen Unwucht spricht man, wenn der Schwerpunkt nach wie vor auf der Mittelebene liegt, aber nach außen (radial) verschoben ist. Zur Bestimmung der statischen Unwucht ist keine Drehung notwendig. Wenn das Rad (bei horizontaler Drehachse) in einer beliebigen Stellung losgelassen wird, wird es sich so drehen, dass die Unwucht nach unten zeigt.

Je größer die Masse, desto größer ist die Unwucht.
Je größer der Radius, desto größer ist die Unwucht.

Motorrad-Räder sind relativ dünn im Vergleich zu PKW-Rädern. Sind sie auch noch symmetrisch aufgebaut, ist lediglich statisches Wuchten notwendig. Um eine hohe Wuchtgüte zu erreichen wird durch die Drehzahl der Reifenwuchtmaschine die Fliehkraft der Unwucht erhöht und erlaubt so genauere Messungen. Genau gegenüber der gemessenen Unwucht muß das Ausgleichsgewicht angebracht werden. Es ist also wichtig, die Unwucht und den Ort der Unwucht, die Winkellage, genau zu messen. Entscheidend sind präzise Kraftaufnehmer und hochgenaue Winkelmesser.

Hersteller hochwertiger Felgen gehen übrigens den umgekehrten Weg. Sie entfernen Material auf der Winkellage der Unwucht, z.B. im Tiefbett.

Eine statische Restunwucht führt zum „Hüpfen“ des Rades.

Die statische Unwucht kann an einer horizontalen Wuchtspindel ohne Drehzahl gemessen werden. Mit Drehzahl kann die Messung an einer horizontalen oder vertikalen Wuchtspindel erfolgen.

Bei der Momentenunwucht handelt es sich um zwei gleich große Unwuchten, die genau gegenüber angeordnet sind und axial mit dem gleichen Abstand auf der Drehachse verschoben sind. Statisch lässt sich jetzt keine Unwucht mehr feststellen. Der Wuchtkörper ruht, wenn er in einer beliebigen Stellung losgelassen wird.
Sobald sich das Rad aber (dynamisch) dreht, wird eine Unwucht spürbar, die das Rad um den Mittelpunkt schwingen lässt.
 

 

 

Je größer die beiden Unwuchten sind, desto größer ist die Momentenunwucht.
Je größer der Abstand der beiden Unwuchten sind desto größer ist die Momentenunwucht.

Die Momentenunwucht berechnet sich aus den beiden Unwuchten mal dem halben Abstand auf der Drehachse.

Zur Korrektur einer Momentenunwucht muss wiederum eine entgegen gesetzte Momentenunwucht erfolgen. Dazu sind zwei Ausgleichsgewichte genau gegenüber und in einem entsprechenden Abstand zueinander notwendig.

Es reicht nicht, ein einziges Ausgleichsgewicht einzusetzen. Bei Radaufhängungen, die das Rad eine Drehbewegung während des Einfederweges ausführen lassen (der Sturz verändert sich dabei) führt eine Momentenunwucht zum „Hüpfen“ des Rades. Weiche Gummilager führen zusätzlich zu leichten Lenkschwingungen des Rades (die Spur ändert sich).

Am Rad lassen sich alle vorhandenen Unwuchten durch zwei resultierende Unwuchten zusammen fassen. Diese sind ungleich groß und haben einen beliebigen Winkel zueinander. Es handelt sich dabei um eine statische Unwucht und eine Momentenunwucht.

Zur vollständigen Korrektur, insbesondere der Momentenunwucht, sind zwei Ausgleichsgewichte in zwei unterschiedlichen Ausgleichebenen erforderlich.

Durch den Einsatz von lediglich einem Ausgleichsgewicht wird nicht die optimale Wuchtgüte erreicht.

Die dynamische Unwucht kann an einer horizontalen oder vertikalen Wuchtspindel gemessen werden.