一块钢板是如何变成万向轮的,一个小小的轮子转动着整个世界

-2021-05-26-

现在已经很难考证轮子到底是谁发明的了,有一点可以肯定,轮子的发明是一个漫长的演变过程,最初人们

发现滚动比滑动要省力很多。


人们在重物下放圆木,通过圆木的滚动运输物品,后来从圆木得到启发发明了轮子,轮子应该是和车子同时出现的,

单个的轮子没什么用处将几个轮子组合加上轮轴,就能发挥其最大的作用

很难想象,假设人类没有发明轮子,无论是古代还是现代,我们的社会将会是什么样子的,轮子的作用不言而喻,

而更重要的在于对社会的意义


轮子的出现,使得人类不仅可以远行,而且可以运输较重的物件到更远的地方,因此大规模的城市,商贸得到了发展,轮子是最简单的

但又是一项了不起的发明,它的发明直接或间接的决定了社会发展进步,显然轮子的出现是人类文明进步的重要标志之一



在轮子发展过程中发现,轮子智能直线上运行,在搬运重物时方向的改变比较困难,人们就发明了带有转向结构的轮子,

也就是脚轮或者万向轮,脚轮的发明让搬运效率大大提高,随着工业的发展也越来越广泛,成为不可缺一的不减之一,

脚轮也成为了一个特殊的行业。



脚轮包括活动脚轮,固定脚轮及活动带刹车脚轮,活动脚轮就是我们所说的万向轮,它能转360°旋转,固定脚轮也叫定向脚轮,

它没有旋转结构,不能转动,通常都是这两种脚轮搭配使用。


脚轮的主要组成部分有:


防缠盖:用以避免物体进入到轮子与支架间的间隙内,保护轮子能自由转动。


制掣:可以锁定转向和固定轮子的刹掣装置


支撑架:安装在运输工具上面,与轮子相连


轮子:由橡胶或者尼龙等材料制成,靠它的转动运输物品


轴承:靠轴承内的钢珠滑动来承载超重的负载和省力转向


轴:连接轴承与支撑架,承载货物的重力



脚轮按用途主要可以分为医疗脚轮,工业脚轮,家具脚轮,超市脚轮等,医疗脚轮要求是超静音,

耐化学腐蚀,转向灵活。



来了解一下工业万向轮是怎么制造的


首先将钢板按尺寸在冲床上冲出压出片材,同时在片材上冲压出圆孔,大多都是用Q235材料。



将冲压好的片材放在冲床模具上,把支架,刹片冲压成型



冲压成型的碗状盘中一圈先放入润滑油,放入钢珠,钢珠数量不可缺一,再将支架装到碗状盘上,

支架上再放入润滑油和钢珠。



装好钢珠后再装好挡片和垫圈,用液压机将碗状盘中的圆柱压裂开,将小碗与支架铆接在一起,

钢珠也会被封在支架和碗状盘内



将橡胶放入机器内熔化,通过模具压成橡胶轮,橡胶轮合模线处的毛边要打磨光滑,

(轮子的材料还有PP,PVC,PU,尼龙等材料)



在橡胶轮中心孔内安装好轴圈,用螺杆将橡胶与支架连接在一起,装上螺帽,最后在机器对

脚轮测试,脚轮就做好了



你会发现万向脚轮的受力点不在脚轮的中心,为什么会偏心,这样会更省力还是不偏心就能转向,“同心轮”不需要外力就可以任意转向,

这就会造成车子不走直线还会左右晃动,轮子偏心设计是为了增加扭矩,偏心的距离越大转弯就越省力。


脚轮的滚动方向要与前行方向一致,一旦小车前进方向与脚轮滚动方向不一致,地面上的摩擦力会在旋转轴上产生扭矩,

万向轮就会通过钢珠旋转推到与行走方向一致的位置



通常脚轮的安装都是前方是定向轮,后面是万向轮,在推动时后面的万向轮用以控制方向,前方定向轮用于行走,这样所需要的力矩较小,

就会更省力,但也有像婴儿车是万向轮在前方,超市购物车四个脚轮都是万向轮,这都是根据使用环境个习惯做出调整。


说到轮子大家都知道它是圆的,如果说轮子可以做成其它形状,你会相信吗?我们都知道三角形的特点就是稳定性,要是把三角形做成车轮会是什么效果。


这种三角形叫做圆弧三角形,虽然不是圆,但它的三条边都是等长的,与圆形滚轮的效果是一样的那为什么没有见到这种车轮呢?


如果做成三角形车轮其滚动时中心与地面高度是不一样的,这就需要可以上下移动的中心轴,所以说三角轮是不适合做车轮子的。



再看看人们想到的正方形的轮子又是什么效果,它们都能满足旋转轴心在一条直线上,真上路的话就是这种感觉。



除非路面配合才行。