车轮

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车轮是固定轮胎内缘、支持轮胎并与轮胎共同承受负荷的刚性轮。也将组合在一起的轮胎、轮辋与轮辐统称车轮。由车轮和轮胎两大部件组成车轮总成。

通常轮子被视做人类最古老、最重要的发明,以至我们经常把它和火的使用相提并论。实际上,人类驯服火的历史超过150万年,而开始使用轮子只有区区六千载光阴。

在掌握锋利而坚固的工具以前,人类是不可能拥有轮式车辆的。用石器工具难以将木头加工成合适的圆柱形,更不必说复杂到带辐条的轮子了。所以,车轮的出现只能是 青铜时代 以后的事情。

起源

美国著名人类学家 罗伯特·路威 曾断言:凡使用轮车的民族,无一不是直接间接从古巴比伦学来的。美洲的 印第安人 知道在滚木上拖船,也使用纺轮,又有滚铁环之戏,但以轮行车这个意思始终没有想到。

路威对轮子起源的观点也是大多数考古学家的观点,但新的考古发现往往颠覆陈旧的理论。德国Flintbek巨石墓下的车辙是公元前4800-4700年间留下的。在 波兰 Bronocice发现的带车形图案的 罐子 被定位在公元前4725年以前,但是对该地层的七次 碳-14 测年倾向于公元前4610-4440年的结论。而近东出现轮式运输工具的最早证据是美国考古学家Baldia在位于 叙利亚 的晚期Uruk遗址发现的。那里出土了一个带有轮子的模型和“货车”的壁画。这些东西是先民在距今6400-6500年前留下的。

车轮 所以,轮式车辆很可能是在欧洲与出现的,而后才传到近东,或是由东方人再次发明。

发展及进化

上述这些,就是人们最初发明的一种“轻撬”,它的特点是借助滑杆在地上滑动的。当时在几乎没有道路的荒原山上拽这种橇仍然是很困难的。有一天,狂风大作,有人发现在风的吹动下,圆滑的石头或圆木滚动的比别的东西快。这个自然现象给人们很大启示,人们用石斧把圆木截短,并把砍下的两端圆木在中间个凿一个圆洞,再在洞里穿上一根细一点的木棍把它们连接起来。这样,一种滚子橇被制造成功了,用它拖东西比过去那种轻橇又轻快多了,这种滚轮出现于公元前2000年左右。当用这种滚轮装运太重的物品时,就会被压裂,因此,后来人们又想到这种轮子套上铜箍或铁箍。相传大约在公元前3000年, 中亚 地区就已经使用带轮的车,但当时文明发达的 埃及 并不知道,仍是用滚木为轮拖运货物, 公元前1600年 时,北方的海克索斯人用马拉战车进攻埃及,使埃及人大吃一惊。从此,埃及人也开始使用带轮的车。并首先使用了轮辐和轮缘来加固车轮。不过当时还都是木制的,后来随着钢铁的出现,木轮发展成为钢制轮,外加橡胶轮胎,内充空气,车轮日臻完善

让我们暂且不管考古学家的争论,先来看看他们的共识有哪些:

车轮的前身是制陶用的轮子,古人用它可以成批制作陶器[01在陶轮上制作陶器],这是人类最早的工艺品和容器。最简单的陶轮只需一对盘形的车轮,轮盘之间装一根轴,轴直立竖放;陶工一面用脚旋转下面的轮盘,一面用手将柔软的粘土置于上面的轮盘中,塑捏成形。

美索不达米亚 最早的轮子只是一些圆形的板,和轴牢牢地钉在一起。到公元前3000年时,已将轴装到 手推车 上,轮子不直接和车身相连。以后不久,又出现了装有轮辐的车轮。这种原始的手推车虽然笨拙得很,但比从前一直使用的人的肩膀和驮兽(通常是 驴子 )要好得多。

车轮还很早就用于制造战车。这种战车先是用来冲入敌阵,迫使敌人溃散;后来又当作战台使用, 战车兵 可以站在战车上朝敌人掷标枪、发射弓弩,杀死敌人。

作用及影响

也许车轮的最伟大作用是使人可以快速搬动大大超过自身重量的物体。

在陶轮上制作陶器轮子最普遍的用途是运输。在车轮发明以前,古人要借助滑撬搬运重物。最简单的滑撬就是一个斜面,复杂一些的还会在重物下垫几根滚杠—— 古埃及人 就是用这种方法把巨大的石料堆成金字塔的。虽然古埃及人更应该受滚杠的启发而发明车轮,但最早使用车轮的却不是古埃及人。

车轮使用促成的技术进步与相应的影响深远的制度变革相伴而行。人口的增长使某些村落得以发展为由新的宗教显贵及后来的军事首领和行政首脑统治的城市。城市的出现之所以可能,是由于农业生产率的增长。农业生产率增长使食物有了剩余,能够供养新产生的祭司阶级、士兵和官吏。这一发展过程不是突然的或单方面的。有不少人展开争论:究竟是技术变革决定制度变革,还是制度变革决定技术变革?这使人联想起关于 人类进化 的一个早期阶段的争论:是否先有了人的大脑,然后才创造出人类文化,包括语言和工具制造?大家已一致同意,前者与后者相互作用,语言和工具制造是大脑发展的原因,也是大脑发展的结果。看来技术变革和社会变革也是如此,先是相互作用,最后促使 城市革命 和文明到来。新石器时代的耕种者向居统治地位的显贵们提供剩余物品,从而由部落成员转为农民,并不是由于他们从某个时候起同意这样做,或被迫这样做;相反,这是一个逐步发展的过程,在这一发展过程中, 原因和结果 相互作用、密切关联。

意义

任何简单而意义深远的发明都不是凭空出现在人们的脑海中的,必然有什么现象触发了灵感。正如古人见到水里漂着的木头而想到 独木舟 一样,车轮的发明也可能是受到了一些自然物的启发。《 淮南子 》中说我们的祖先“见飞蓬转而知为车”。“飞蓬”是一种草,其茎高尺许,叶片大,根系入土浅。一有大风,很容易被连根拔起,随风旋转。古人可能就是受到这个现象的启发,发明了车轮和 车轴 。与 鲁班锯齿草 的启发而发明 锯子 的传说一样,这种说法很可能也是一个传说而已。因为轮子在自然界是有原型的。

原始民族曾经普遍地崇拜过天空中的日月。古人一定认为它们拥有最完美的外形——直到 古希腊 时代,哲学家 柏拉图 也还认为 球体 是最完美的形式。也许新石器时代的先民在制作器具时很自然地会模仿太阳和月亮的形状。当他们偶然发现制成的圆盘状物体可以在转动中保持形状不变时,他们就有兴趣进一步发掘它的用途。

历史背景

车轮之所以是一个相对晚出现的发明,是与先民身处的自然环境分不开的。距今一万年前,陆地的大部分都被冰川覆盖。如果那时有什么东西能称得上是“交通工具”的话,这个殊荣非雪橇莫属。在丛林和沙漠中,车轮毫无实用价值——即便出现过,也被密林遮掩下的羊肠小路和滚滚流沙淘汰了。 中美洲阿兹特克人 就没有使用过轮式车辆,有趣的是,他们却制作了大量的有四个轮子的动物泥塑。

再如爱斯基摩人。他们生活在冰天雪地中,不但没有合适的道路,连木材也缺乏。车轮显然没法再这种环境中出现。

在其它地区,轮子最先也不是以运输工具的面目出现的。从公元前2900年的一座 匈牙利 墓穴中出土的车形陶杯和世界其它地区的文物显示,有轮车辆最早只在仪式和礼仪场合使用。

即便有了车辆,没有合适的畜力也是枉然。缺乏牵动车辆的马匹也是制约阿兹特克人发明车轮的因素之一。远在公元前15000年以前,石器时代的狩猎者就给马匹套上了笼头。那时人类刚刚驯化马不久。

中国

奚仲 据英国科学史家 李约瑟 考证的结论,约在四千五百年到三千五百年前,中国出现了第一辆车 子。而《左传》中提到,车是夏代初年的奚仲发明的,如果记载属实,那是四千年前的事情。在 殷代 (距今三千多年前)文物中,考古学家也发现了殉葬用的车,当时的车子由车厢、车辕和两个轮子构成,已经是比较成熟的交通工具了。

中国古代有传说是轩辕黄帝把木头插在圆轮子中央,使它运转,因而造成车辆。但鉴于归功于黄帝的发明实在太多,我们也不能轻易把这个说法当真。

古代使用的车

以埃及的战车为例。这些战车具有带辐条的车轮,轮上装有坚固的箍,并且车轮用锲子紧紧钉在轴上。车箱、车辕和两副挽具证明了同样的技术。

如果我们想从在埃及战车或罗马战车的创造者那里所看到的那种精细活计探求人类发明带轮车的过程,那是没有什么益处的。但是,常常有这种情况:能够找到一些制作粗糙的物品,而这些物品就好像是技术之早期阶段的再现。古代最简陋的乡村大车,用两个几乎一 英尺 厚的圆形木作车轮,是用横断的树干做成的,同时,这些圆形物,或者叫车轮,不是在轴上旋转,而是固定在轴上。车轴安放在特制的 木框 内,或者是在两块窄木板内,或者是穿在车底上的环孔里,同它的一对轮子一起转动,就像小孩儿的玩具车那样。有趣的是,在条件已经改变的情况下,铁路车辆的制造者们又恢复了这种构造。

在像 葡萄牙 这样一些国家里,还可以看到轴和车轮一起转动的 古典车 子。于是可以设想:类似的大车说明,带轮的车是怎样发明的。最初用的是轴,或滚子,是用它们来滚动大石头或其他巨大的重物。我们可以想象,用光滑的树干或圆木做的这类滚子,起初是这样完成的:把它的中间部分削细一些。于是,它就变成了一个两端带着宽圆滚的轴。我们猜想,轴是处在某一种最简陋的梁木架下,并在架下转动的。于是我们就有了一辆最简单的想象中的带轮车。完全可能,类似关于车的第一个概念出现之后,轮就开始单独制造,并把它固定在一个活动的轴上,装上了轮箍。后来,有了轻便的车轮和光滑的轮座,于是车轮就在不动的轴上转动了。当然,所有这些,无非是一种想象,但是,无论如何,它使我们的头脑完全清楚了车的本质。

车轮使用介绍

车轮部件

车轮是介于轮胎和和车轴之间所承受负荷的旋转组件,通常由两个主要部件轮辋和轮辐组成(GB/T2933―2009)。轮辋是在车轮上安装和支承轮胎的部件,轮辐是在车轮上介于车轴和轮辋之间的支承部件。车轮除上述部件外,有时还包含轮毂。

分类:

1.按轮辐的构造:车轮可分为辐板式车轮和辐条式车轮。

2.按车轮材质:可分为钢制、铝合金、镁合金等车轮。

3.按车轴一端安装一个或两个轮胎:可分为单式车轮和双式车轮。

轿车和货车上广泛采用辐板式车轮。此外,还有对开式车轮、组装轮辋式车轮、可反装式车轮、和可调式车轮。

1. 深槽轮辋

轮胎图片 这种轮辋是整体的,其断面中部为一深凹槽,主要用于轿车及轻型越野汽车。它有带肩的凸缘,用以安放外胎的胎圈,其肩部通常略向中间倾斜,其倾斜角一般是5度土l度。倾斜部分的最大直径即称为轮胎胎圈与轮辋的着合直径。断面的中部制成深凹槽,以便于外胎的拆装。深槽轮辋的结构简单,刚度大,质量较小,对于小尺寸弹性较大的轮胎最适宜。但是尺寸较大又较硬的轮胎,则很难装进这样的整体轮辋内。

2.平底轮辋

这种轮辋的结构形式很多,图20—18b所示是我国货车常用的一种形式。挡圈l是整体的,而用一个开口弹性锁圈2来防止挡圈脱出。在安装轮胎时,先将轮胎套在轮辋上,而后套上挡圈,并将它向内推,直至越过轮辋上的环形槽,再将开口的弹性锁圈嵌入环形槽中。东风EQl090E型和解放CAl091型汽车车轮,均采用这种形式的轮辋。

3.对开式轮辋

这种轮辋由内外两部分组成,其内外轮辋的宽度可以相等,也可以不等,两者用螺栓联成一体。拆装轮胎时,拆卸螺母即可。挡圈3是可拆的。有的无挡圈,而由与。内轮辋制成一体韵轮缘代替挡圈的作用,内轮辋与辐板焊接在一起。东风EQ2080和、延安SX2150型:汽车车轮,即采用这种形式的轮辋。

由于轮辋是轮胎的装配和固定基础,当轮胎装入不同轮辋时,其变形位置与大小也发生变化。因此,每一种规格的轮胎,最好配用规定的标准轮辋,必要时也可配用规格与标准轮胎相近的轮辋(容许轮辋)。如果轮辋选用不当,会造成轮胎早期损坏,特别是使用在过窄的轮辋上时。

近几年来,为了适应提高轮胎负荷能力的需要√开始采用宽轮辋。试验表明,采用宽轮辋可以提高轮胎的使用寿命,并可以改善汽车的通过性和行驶稳定性。

轮胎使用技巧

1.检查轮胎,如果轮胎剐伤位置在轮胎侧面或轮面凹槽深度已磨损(深度低于2毫米),程度严重无法修补,就需要换新轮胎。

2.轮胎不能随意更改尺寸,需要选择和自己汽车搭配的轮胎。

3.由于轮胎和轮毂的密封性能非常好,因此要用专业的器械才能将轮胎从轮毂上分离;要将轮胎均匀旋转,以免生硬拆卸损伤轮毂。

4.将轮胎彻底从轮毂上卸下来,当轮胎卸下来之后,同时要检查轮毂是否被撞伤。破损的轮毂如果安装轮胎不仅密封不严产生漏气,同时还会出现断裂造成危险。

5.轮胎上特意设计了黄点和红点,因为车轮在旋转时,有重心,黄点的一侧较轻,红点的一侧重。因此,在安装的时候,要注意将黄点对准 气门嘴 的地方。

6.如果安装费劲,可以用清水润一下轮胎,新轮胎装好后,打足气,为随后的做平衡做准备。

7.安装的新轮胎,一定要做动平衡。行驶当中,如果轮胎的位置不平衡,会引起方向盘的抖动,速度越快,震动越大;而且,不平衡的轮胎也会造成磨损。动平衡的测量有一定的数值,在旋转的时候,可以测出相差的重量,根据机器测试显示,这个轮胎,左边差15克,右边差11克。

轮胎各种标识

轮胎规格:轮胎规格常用一组数字表示,前一个数字表示轮胎断面宽度,后一个表示轮辋直径,以英寸为单位。例如165/70R14表示胎宽165毫米,扁平率70,轮辋直径14英寸。中间的字母或符号有特殊含义:“X”表示高压胎;“R”、“Z”表示 子午胎 ;“一”表示 低压胎

层级:层级是指 轮胎橡胶 层内帘布的公称层数,与实际帘布层数不完全一致,是轮胎强度的重要指标。层级用中文标志,如12层级;用英文标志,如“14P.R”即14层级。

轮辋规格:表示与轮胎相配用的轮辋规格。便于实际使用,如“标准轮辋5.00F”。

速度等级:轮胎在规定条件承载规定负荷的最高速度。字母A至Z代表轮胎从4.8km/h到300km/h的认证速度等级。常用速度等级:Q:160km/h;R:170km/h;S:180km/h;T:190km/h;H:210km/h;V:240km/h;W:270km/h;Y:300km/h;Z:ZR速度高于240km/h。

引用来源

中文名
外文名
Wheel
运用领域
轿车货车上广泛采用辐板式车轮
材质
分为钢制、铝合金镁合金
组成
轮辋,轮辐