既然車輪輻條僅承擔拉應力,為什麼不採用尼龍來做輻條?

時間 2021-05-06 23:18:14

1樓:Ahead Racing

只說自行車輪方面,就先假設尼龍材料的強度沒問題,也仍然不行,軟性材質部分無論何時都會出於直線狀態,然而輻條在載重和驅動過程中,甚至在編制的精度控制上,也不能百分百保證輪圈輻條孔與花鼓輻條孔100%的角度對應,也就是輻條整體不可能100%直線狀態

所以最致命的問題,尼龍輻條的軟性部分,與金屬部分(螺紋)的連線點,必然是個非常容易發生發生應力集中的點,這是壽命方面。

另外,車輪編制的時候,雖然輻條只提供拉力,但是騎行踩踏驅動扭矩,以及壓彎動作的車輪側向受力時,輻條不只要承受拉力,所以可能會產生多向的受力和微變形。所以尼龍輻條在這種情況下,不只效能方面會有問題,還有微變形時,繼續增加速應力集中的產生

2樓:Kevin

總結一下,編圈很看輻條拉力,不同種類車型有不一樣的拉力值和編法,花鼓的法蘭盤設計也多種多樣。而且這種柔性材料不在高張力下工作就會出現「軟」的情況,所以簡單經濟適用範圍還是使用金屬輻條最好。

高張力的後果還有應力的問題,法蘭盤和車圈特定部位的重量也要隨著材料變厚增加,省的重量都在別的地方補上了,價效比真的太低。至於肉眼看不到的物理問題還需要大佬分析補充

3樓:kingspin

首先剛度上,乾燥尼龍的剛度一般為2.7G,潮濕條件下大概只有1.2G。

因此使用尼龍材料做輻條或汽車輪轂時,首先不是作為柔性材料使用而是剛性材料使用,通常採用較厚的一體化結構,材料上會使用短切玻璃纖維或碳纖維增強。使用它的主要優勢也不在重量上,因為用料體積的增加,重量優勢沒有那麼明顯。主要的優勢是一體化注塑成型帶來的裝配成本降低。

如果採用柔性材料,更可能採用的是碳纖維或凱夫拉纖維,而且為了避免拉應力以外的載荷發生需要施加預緊力。材料在預應力下都會有蠕變鬆弛的情況,因此這種方案不適合長期使用,維護成本比較高。另外在實際路面和使用工況下,載荷形式往往是複雜的,並不只有拉應力存在,柔性材料很可能會出現失穩情況,因此這類方案更適合概念設計或理想賽道之類的場景。

材料成本上無論上述哪種都高於現在的金屬輻條。

4樓:猜猜

尼龍抗拉伸性不太夠,題主的點子我能理解,只要一種不可拉伸的軟性材料就行對嗎?

現在已經有這東西了,碳纖維的輻條,包裝裡就是軟的,一堆繩子。

5樓:柳下漱石

介面麻煩,以及容易松。

目前尼龍無法直接固定在輪轂和輻條帽上,按照網球拍、羽毛球拍那樣加配重錘編太麻煩了。

編好55磅拉力的網球拍後靜置8~24小時就會降低到50磅左右,用起來下降的更快,降到40磅左右速度才慢下來。普通自行車車輪有30根左右的輻條,一對輪子60根左右,這麼多輻條多久調校一次?每次需要多久?

目前人類無法保證每個起伏和車輪周長之間的比值都符合梅森素數。輻條並不會像網球拍那樣自行均衡每根經緯之間的拉力,勢必會影響輪圈輪轂同心度。

6樓:王若楓

1、車輪輻條不僅承擔(應該叫承受)拉應力。

處於軸上方的輻條承受拉力,下方的承受壓力(為了簡化敘述,暫不計斜向和橫向輻條的受力),如果是尼龍材質,下方的輻條不能承重,則全車重量都作用於軸上方的輻條,對輻條和車子行駛體驗都不太好。

還有乙個路況問題,摩托還好些,如果是汽車,行駛在一側高一側低的斜坡上,輪子還要承受來自側方的剪力(不規範的理解,就是輪子會有乙個橫向扭轉的力),如果不能分擔到剛性輻條上,這個力就會全部作用於軸承部分,容易造成軸承的損壞。平地過彎時這個力更大。所以後來汽車就都採用板式車輻了,條狀車輻承受不起這麼猛烈的掰。

2、汽車車輪用輻條的時候,尼龍材料還沒那麼先進。

3、現在尼龍先進了,電單車為什麼還不用?除了第一條的理由之外,可能還有成本因素,鋼輻條便宜得多呢。

7樓:

快手上面已經有人用彈簧什麼的做了,減震效果相當好。

為什麼不用尼龍?

現在的金屬輻條足夠便宜,足夠結實(eg 刀割,石頭磨),足夠防火(eg 打火機,菸頭)

尼龍輻條不一定足夠便宜,不一定足夠結實,不一定足夠防火防刀割等等目測用足夠多的的橡皮筋都能做輻條,但是綜合成本和安裝難度考慮,目前的輻條應該是價效比最優的選擇。

只要願意多花錢(購買,維護),選擇會多很多

8樓:

有人用柔性材料做輻條的,只是現在很少。已經被UCI批准了。

Berd Spokes - World's Lightest Bicycle Spokes

從力學角度上來說完全是可行的,主要的擔憂還是纖維材料更容易被割斷。纖維輻條的表面積也更大不利於空力(手動狗頭),但重量確實比金屬輻條輕好多。

9樓:國樑

最大的難點不是合適的材料選擇問題。

因為輻條要有螺紋,方便微調拉力。

柔性材料不適合做螺紋,輻條兩端必須是金屬。

所以兩種材料的膠合是整個輻條最大的難點。

10樓:熊起

尼龍差點吧,PI-rope等幾家已經開始賣大力馬輻條,直徑和鋼條差不多.

相同拉力尼龍得比鋼條粗太多,這樣螺紋和輻條帽就很難做細,無法相容已有車圈

11樓:XYGO

猜測和彈性模量有關。尼龍的彈性模量只有3GPa,而最普遍的輻條材質是碳鋼,模量有200GPa。尼龍的彈性模量只有碳鋼的1%左右。

模量低了會有乙個問題,同樣的截面積、同樣載荷下形變更大,在使用體驗上影響最大的就是花鼓和輪圈有可能會出現更嚴重的運動不一致。比較極端的模擬就是把現在的碳鋼輻條換成鬆緊帶的感覺,可以腦內體驗一下,一腳踩下去,後輪花鼓在飛輪的驅動下轉動了,然後低模量輻條受載,先得抻長一段距離,輪輻網會先擰巴一下,輪圈才能動起來。剎車一樣(V剎可能還好,碟剎的問題和這個一樣)。

為了做到和碳鋼輻條一致的效能,就得將輻條的截面積增加到100倍,要麼是使用100倍數量的輻條要麼是輻條增粗100倍要麼兩者兼而有之——公尺胖子的腿那麼粗的輻條真帶感。當然也可以增加預緊力,但是這會使得輻條更加接近材料的彈性極限,降低了載荷,可能一腳下去輪輻永久變形廢掉了,甚至可能大腳開下去或者重剎直接乾到屈服極限導致輻條斷裂這種事情就很危險了。

所以這東西和白車身一樣不能只看強度,還得看剛度。。