一塊鋼板是如何變成萬向輪的,一個小小的輪子轉動著整個世界

-2021-05-26-

現在已經很難考證輪子到底是誰發明的了,有一點可以肯定,輪子的發明是一個漫長的演變過程,最初人們

發現滾動比滑動要省力很多。


人們在重物下放圓木,通過圓木的滾動運輸物品,后來從圓木得到啟發發明了輪子,輪子應該是和車子同時出現的,

單個的輪子沒什么用處將幾個輪子組合加上輪軸,就能發揮其最大的作用

很難想象,假設人類沒有發明輪子,無論是古代還是現代,我們的社會將會是什么樣子的,輪子的作用不言而喻,

而更重要的在于對社會的意義


輪子的出現,使得人類不僅可以遠行,而且可以運輸較重的物件到更遠的地方,因此大規模的城市,商貿得到了發展,輪子是最簡單的

但又是一項了不起的發明,它的發明直接或間接的決定了社會發展進步,顯然輪子的出現是人類文明進步的重要標志之一



在輪子發展過程中發現,輪子智能直線上運行,在搬運重物時方向的改變比較困難,人們就發明了帶有轉向結構的輪子,

也就是腳輪或者萬向輪,腳輪的發明讓搬運效率大大提高,隨著工業的發展也越來越廣泛,成為不可缺一的不減之一,

腳輪也成為了一個特殊的行業。



腳輪包括活動腳輪,固定腳輪及活動帶剎車腳輪,活動腳輪就是我們所說的萬向輪,它能轉360°旋轉,固定腳輪也叫定向腳輪,

它沒有旋轉結構,不能轉動,通常都是這兩種腳輪搭配使用。


腳輪的主要組成部分有:


防纏蓋:用以避免物體進入到輪子與支架間的間隙內,保護輪子能自由轉動。


制掣:可以鎖定轉向和固定輪子的剎掣裝置


支撐架:安裝在運輸工具上面,與輪子相連


輪子:由橡膠或者尼龍等材料制成,靠它的轉動運輸物品


軸承:靠軸承內的鋼珠滑動來承載超重的負載和省力轉向


軸:連接軸承與支撐架,承載貨物的重力



腳輪按用途主要可以分為醫療腳輪,工業腳輪,家具腳輪,超市腳輪等,醫療腳輪要求是超靜音,

耐化學腐蝕,轉向靈活。



來了解一下工業萬向輪是怎么制造的


首先將鋼板按尺寸在沖床上沖出壓出片材,同時在片材上沖壓出圓孔,大多都是用Q235材料。



將沖壓好的片材放在沖床模具上,把支架,剎片沖壓成型



沖壓成型的碗狀盤中一圈先放入潤滑油,放入鋼珠,鋼珠數量不可缺一,再將支架裝到碗狀盤上,

支架上再放入潤滑油和鋼珠。



裝好鋼珠后再裝好擋片和墊圈,用液壓機將碗狀盤中的圓柱壓裂開,將小碗與支架鉚接在一起,

鋼珠也會被封在支架和碗狀盤內



將橡膠放入機器內熔化,通過模具壓成橡膠輪,橡膠輪合模線處的毛邊要打磨光滑,

(輪子的材料還有PP,PVC,PU,尼龍等材料)



在橡膠輪中心孔內安裝好軸圈,用螺桿將橡膠與支架連接在一起,裝上螺帽,最后在機器對

腳輪測試,腳輪就做好了



你會發現萬向腳輪的受力點不在腳輪的中心,為什么會偏心,這樣會更省力還是不偏心就能轉向,“同心輪”不需要外力就可以任意轉向,

這就會造成車子不走直線還會左右晃動,輪子偏心設計是為了增加扭矩,偏心的距離越大轉彎就越省力。


腳輪的滾動方向要與前行方向一致,一旦小車前進方向與腳輪滾動方向不一致,地面上的摩擦力會在旋轉軸上產生扭矩,

萬向輪就會通過鋼珠旋轉推到與行走方向一致的位置



通常腳輪的安裝都是前方是定向輪,后面是萬向輪,在推動時后面的萬向輪用以控制方向,前方定向輪用于行走,這樣所需要的力矩較小,

就會更省力,但也有像嬰兒車是萬向輪在前方,超市購物車四個腳輪都是萬向輪,這都是根據使用環境個習慣做出調整。


說到輪子大家都知道它是圓的,如果說輪子可以做成其它形狀,你會相信嗎?我們都知道三角形的特點就是穩定性,要是把三角形做成車輪會是什么效果。


這種三角形叫做圓弧三角形,雖然不是圓,但它的三條邊都是等長的,與圓形滾輪的效果是一樣的那為什么沒有見到這種車輪呢?


如果做成三角形車輪其滾動時中心與地面高度是不一樣的,這就需要可以上下移動的中心軸,所以說三角輪是不適合做車輪子的。



再看看人們想到的正方形的輪子又是什么效果,它們都能滿足旋轉軸心在一條直線上,真上路的話就是這種感覺。



除非路面配合才行。


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