（汽车行业）汽车车轮.pdf

（汽车行业）汽车车轮 汽车车轮 在前一节里，我们了解到了车身底盘材料钢结构的选用情况及相关知识。本节中，让 我们的视角转向汽车底盘中另一重要结构——车轮。 汽车车轮承受着车辆的垂直负荷、横向力、 驱动（制动）扭转力和行驶过程中外界所产生的 各种力，同时，它是高速回转运动的零件，要求 尺寸精度高、不平衡度小、支撑轮胎的轮辋外形 准确、质量轻，并有一定的刚度、弹性和耐疲劳 性。简而言之，汽车车轮的工作状况非常严酷。 因此要求车轮具有足够的负载能力及速度能力、 良好的缓冲性和气密性、良好的均匀性和质量平 衡性和装饰性、尺寸精度高、质量小、价格低、 拆装方便、互换性好等特性。所以，车轮材料的 选用、车轮结构和制造工艺与上述要求密切相 关，是决定车轮性能好坏的关键因素。 1.1 我们经常在文章中看到这样的字眼—— “历史的车轮”，在了解汽车车轮选用材料之 前，也让我来认识一下 “车轮的历史”。 说起人类利用圆圆的车轮来代步的历史，即可说轮子出现的很早，也可说出现的很 晚。在距我们久远的《诗经》中，就有关于车的的记载，“载驰载驱，归唁卫侯”—— 《墉 风》。但比起整个人类史来说，可算做短短的一瞬间，如昙花盛放般短暂。不要说车轮，在 170 万年之前，我们没有发现任何呈圆形的任何工具。可以说我们的祖先很长的一段时间， 就不会运用圆，只知道月亮每一段时间呈现一种均匀的形状，或者把石头抛进水里时，水 面会出现跟月亮一样形状的波纹。 说到圆形车轮的诞生，要追溯到公元前 3300 年左右，在现 在称为伊拉克的两河流域，苏美人受到制陶器用的转轮的启发， 制造出了用 4 个木轮组成的战车，这才开启了人类使用车轮的历 史大门。 公元前 3000 年时，埃及、欧洲、伊朗、印度也都出现了马 拉战车、运输车、狩猎车和祭祀用车。 公元前 2000 年时，我国也出现了装有车轮的轻型的马拉 车。 公元前 1400 年时，车上装有包金皮革顶棚的两轮狩猎车和 战车出现。 公元前 1350 年前后，为防止磨损，埃及法老图坦哈门的战 车轮子上包上了皮革。 从此，人类开始了尝试减少车轮磨损以及车辆颠仆的摸索与尝试。 公元前 1300 年，在欧洲有辐条的车轮出现。 公元前 1250 年，中国出现了带辐条的车轮。 公元前 700 年，亚述人在战车轮子上加了一层木料。 公元前 100 年，塞尔特人的战车和货车都装有铁轮箍，走起来吱呀乱响，车辆剧烈颠 簸。 1835 年，美国的古德伊尔发明了橡胶。 1845 年，苏格兰有一位土木工程师汤普森，他申请了《改善车辆的车轮》的专利。专 利说明书上写道： “车轮的内胎，是用弹性硫橡胶或者杜仲胶制成的一层膜覆以胶布制成 管状，再套上几层筒状胎皮而成，最后用螺钉固定在车轮上。”这就是空气轮胎。 1846 年，汤普森的专利公开后，引起人们的极大兴趣。把富有弹性的内胎放在外胎之 内，充入空气，增加了弹性和硬度。此后，汤普森的轮胎在马车上进行试验，结果在平滑 道路上的效率提高 60％，不平道路上提高 30％，车子行驶毫不费力。遗憾的是，开始时的 橡胶轮胎是手工制造，价格昂贵，而且轮胎安装在车轮上还需数十只螺钉，很难更换，几 年之后，这种轮胎便销声匿迹了。 1846 年，英国橡胶商汉考克用硬质橡胶做了一副实心轮胎，套在木轮外的铁轮缘上， 轮胎有 1.5 英寸宽、1.25 英寸厚，比铁轮胎的噪声小，抗震力高，深受骑自行车人士的欢 迎。 1870 年，英国的自行车几乎都安