圓形車(chē)輪相比其他形狀有哪些不可替代的優(yōu)勢(shì)
圓形車(chē)輪相比其他形狀具有很多不可替代的優(yōu)勢(shì)。
首先是摩擦力小,圓形讓重量均勻分布在周長(zhǎng)上,每一點(diǎn)壓力相同,與地面接觸面積小,滑動(dòng)摩擦力就小,而且利用滾動(dòng)摩擦力原理,輪子和地面間只有微小相對(duì)滑動(dòng),大大降低摩擦力,行駛效率高,能耗低。比如方形或三角形車(chē)輪,與地面接觸邊長(zhǎng)不斷變化,摩擦力大增,耗能更多。
其次穩(wěn)定性好,圓形車(chē)輪行駛中各點(diǎn)速度相同,受力均勻,遇到彎道能自動(dòng)調(diào)整方向和速度,保證車(chē)輛平穩(wěn)行駛,減少顛簸,車(chē)軸裝在圓心,車(chē)輪滾動(dòng)時(shí)車(chē)軸與地面距離等于車(chē)輪半徑,運(yùn)動(dòng)軌道平穩(wěn),而多邊形車(chē)輪會(huì)讓車(chē)子一高一低,很顛簸。
再就是能提高耐久性,圓形能均勻分布重量,避免局部過(guò)載或應(yīng)力集中,遇到不平道路能自動(dòng)調(diào)整位置和角度,減少損傷,延緩磨損,延長(zhǎng)使用壽命。
還有節(jié)省材料,相同邊長(zhǎng)情況下,圓形周長(zhǎng)更短,所需材料少,降低生產(chǎn)成本。
并且易于制造和維修,可采用模具鑄造等方法生產(chǎn),降低制造成本,維修和更換方便。
另外,圓形車(chē)輪慣性小,更容易改變運(yùn)動(dòng)方向,汽車(chē)轉(zhuǎn)彎或避障更靈活。其重心始終位于軸心,行駛中不容易傾倒,平衡能力強(qiáng)。
總之,圓形車(chē)輪在摩擦力、穩(wěn)定性、耐久性、材料節(jié)省、制造維修、慣性和平衡能力等方面優(yōu)勢(shì)明顯,所以在汽車(chē)等交通工具中廣泛使用。