有哪些常人不知道的「常识」?

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汽车的车轮,也就是轮辋,在实际驾驶中,是通过摩擦力和轮毂相互作用的,而非很多人想象的那样,靠螺栓传递力。


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轮辋,也就是车轮或者车圈,是这货:


轮毂是他:


轮毂连着悬架,同时带着刹车盘,如果是驱动轮还带着传动轴。

轮辋通过螺栓和轮毂结合:


通过螺栓连接上之后,局部放大看是这样:



在很多人的概念中,螺栓起到的作用是传递轮毂和轮辋相互作用的力。

比如入下图所示,轮辋如果要向下带动轮毂,螺栓会受到力F并且有被掰弯的趋势,所以螺栓要很结实。事实是,螺栓确实要很结实,但是不是因为这个原因。




实际中,螺栓起到的作用是尽最大可能压紧轮毂和轮辋,从而让他们的接触面S产生的摩擦力来完成轮毂和轮辋之间的全部相互作用。螺栓本身只受拉力,也不会有任何被掰弯的倾向。



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有时候想到,你加减速需要的扭矩,还有你悬架上下颠簸传递的力(上百公斤),靠的都是四个手掌大区域上的摩擦力在传递,也是挺有意思的。


下回你看到车轱辘上的几颗螺栓,会记得他们真正的作用了吗?



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有些还不明白的朋友,其实问题很简单。下面这个图应该很熟悉,在受到拉力F的作用下B会带着A一起向右运动。显然,如果F太大了,A就会脱落B。


如果把A和B用螺栓固定在一起(红色部分),那么如果螺栓压紧他们的力(预紧力)足够大(橘红色部分),F再大,B也能带动A一起运动。因为此时接触面S能够产生出足够大的摩擦力f。


注意,静止时红色螺栓只受橘红色拉力,因为作用力和反作用力,物块A和B只受橘红色压力。当出现F时,A和B的接触面S由于有螺栓预紧力的“加持”,所以会产生摩擦力f。


所以说此时B带动A向右加速不是靠螺栓在传递力,而是因为有螺栓压紧了A和B所以A/B之间有足够的(潜在)摩擦力让B带动A。同时,显然螺栓预紧力越大,f的最大值就越大。


这里面的A和B就分别是轮毂和轮辋。

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对于分不清轮毂和轮辋还来评论里骂的,上面我已经用中国话说的很清楚了。看不懂中国字就回小学,或者去治眼睛。

再在评论里吓逼逼,我直接删。

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评论里的小伙伴说得对,我就是抖个机灵还被你们识破了。我就是想起了大三的机械设计考题而已:) 不过在那之后我确实每次看到车轮上的螺栓都会想到这个点。

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相关的经历在生活中印象最深的事情是,轮胎被扎破了要换备胎,螺栓都卸下来了车轮怎么也弄不下来。我当时想的就是估计是压得太紧时间太长车轮和轮毂粘在一起了(因为足够平滑的两块金属被压紧,就足以产生原子力了,即使拆掉螺栓的预紧力也还是能提供一部分静摩擦力),然后就把撑着车身的千斤顶一点点放下,让车轮再次逐渐开始承重,可是车轮接地之后还是粘在轮毂上,直到千斤顶卸了相当大一部分重量,车轮才咣当一下自己脱落。

看了一下接触面,不要太光滑平顺。