轆

  呢篇文章講嘅係工具。想搵其他用法，請睇「轆 (搞清楚)」。

轆

2011 年影到兩個火車轆

轆luk1，裝落架車就叫車轆，有時叫輪leon4，係圓形嘅嘢加上軸，佢轆嗰帶住成個軸郁。因為佢係轆嘅關係，佢可以減少摩擦。轆多數用響交通工具，亦都會用響其他會要轉嘅嘢上面。

轆亦都變成咗一個好強嘅文化同埋精神隱喻，代表住一個循環或者定期重複，例如輪迴。因為噉，西藏古代因為地形困難，有轆嘅車係唔畀入嘅嘅。而中國古代，轆就係健康同力量嘅象徵，仲有啲村莊會用轆嚟預測未來嘅健康同成功。轆嘅直徑係一個人未來健康嘅指標。時輪（或者時間之輪）亦係佛教某啲形式入面嘅課題，法輪都係噉。

概要

用轆嘅話，你就可以用道細啲嘅力就推得郁架大車。

有啲人轆認為係人類歷史上最古老同埋最重要嘅發明，估計係由用嚟搬重嘢嘅雪橇同埋喺雪橇底下放嘅滾木演變而嚟。後尾滾木就固定咗喺雪橇底下，再之後軸同轉動嘅部分就分開咗，慢慢就變成而家嘅樣。

如果冇轆嘅話，就要：1. 舉起嘢嚟行，或者 2. 喺地下推或者拉住個嘢。第一種情況要用好大力先舉得起（仲要舉住唔放）。第二種情況就要用比滑動摩擦力仲大嘅力先郁得到。

相反，轆受到嘅摩擦係「滾動摩擦力」，呢種摩擦力細過滑動摩擦力好多，所以用細得多嘅力就推得郁（或者拉得郁）。

舉個例，一架普通私家車（大概一噸幾重）裝咗轆，只要煞車冇鎖實，一個男人用手推都推得郁，咁就知道滾動摩擦有幾細啦。如果冇轆嘅話，一個男人根本就抬唔起一噸重嘅嘢，更加冇可能推得郁。仲有，如果係一個一噸重嘅鐵箱擺喺地下，冇轆嘅話，一個男人嘅力根本就推唔郁拉唔郁。

一般嚟講，「轆」、「車輪」、「wheel」呢啲字眼包埋埋車胎（用橡膠或者軟鐵整嘅）同內胎喺內嘅所有轉動部分。不過喺某啲範疇或者情況下，呢啲字眼嘅意思可能會有啲唔同。喺汽車界入面，淨係講硬嘅部分都叫做「車ling1」。另一方面，形容轆空轉嘅詞語「wheelspin」，就包埋成個轆，連埋車胎嗰部分。有時仲會將成個轆叫做「車呔」

順帶一提，金字塔嘅石料據講係用圓形嘅木頭（滾木，冇軸嘅圓形木條）墊喺底下搬運。而滾木嘅起源估計可以追溯到新石器時代。

歷史

起源同傳播

轆嘅起源係喺古代美索不達米亞嘅蘇美爾人度，時間大約係（有一種講法話）公元前3500年左右。蘇美爾嘅轆係用木造嘅圓盤插住軸做成嘅。關於發明嘅時間，有幾種唔同嘅講法，例如喺美索不達米亞烏拜德時期嘅遺址度發現咗由轆轤發展而成嘅轆，又例如喺公元前3100年左右嘅斯洛文尼亞遺址都發現咗轆。

布羅諾齊采陶罐嘅圖。喺波蘭出土，而家收藏喺克拉科夫考古學博物館

另外，喺波蘭一個私人網頁度話：『「帶轆嘅交通工具」（呢度係指有四個輪同兩條軸嘅嘢）「好似」最古老嘅圖，係喺波蘭南部出土嘅，「好似」係公元前3500年左右嘅布羅諾齊采陶罐上面畫嘅嘢』。

根據Gwynne Dyer嘅著作《戰爭》新版（2004年）所講，轆喺公元前4千年紀已經喺歐洲同西南亞傳開，到咗公元前3千年紀更傳到咗印度河文明，仲話喺中國公元前1200年左右已經有用轆嘅戰車。不過，Barbieri-Low（2000年）就話喺公元前2000年左右，中國已經有轆嘅交通工具。

喺努比亞嘅古代遺址度，發現有用過轆轤同水車。努比亞嘅水車係吊桶水車，估計係用牛嚟拉動。仲有，我哋知道努比亞仲有從埃及入口馬拉戰車。

轆嘅歷史

奧爾梅克同其他西半球文化，包括印加文明喺內，都冇發明過轆，不過發現咗喺公元前1500年左右嘅細路仔用嘅玩具，係一啲似轆咁嘅石頭製品，睇嚟佢哋都曾經接近發明轆。馬雅文明都係咁，雖然出土咗帶轆嘅動物泥像，顯示佢哋都知道轆嘅存在，但係冇將佢實際應用。新大陸冇將轆實用化嘅原因之一，可能係因為冇適合做役畜嘅家畜。

要帶輪嘅交通工具發揮威力，就要用家畜嚟拉先得。喺美索不達米亞，貨車嘅出現同驢嘅馴化差唔多係同一時期。到咗公元前24世紀，喺頓河同伏爾加河流域，人哋開始用馬代替驢嚟拉貨車。

要轆廣泛使用，就要有平坦嘅道路。喺凹凸唔平嘅路，人揹住貨行路仲容易啲。所以，喺冇平坦道路嘅未開發地區，直到20世紀都唔會用轆嚟做運輸工具。喺日本，平安時代雖然有用過牛車，但只係喺平安京呢啲平地嘅城市先有。喺鄉下，用牛馬揹貨嘅駄賃馬稼先係最普遍嘅。到咗江戶時代，先至開始用人力嘅大八車同ベカ車。馬車同人力車要等到明治之後道路網完善先至普及。

結構同功能

車輪算係一種機械，當有力將物體壓喺地面嗰陣，佢可以好有效噉樣將嗰件物體喺地面上面移動。

車輪同軸永遠都係一齊用嘅，可以係車輪圍住軸轉，又或者係軸同車輪一齊喺本體入面轉。兩種做法嘅機構原理都係一樣嘅。

用車輪同軸嘅阻力會比直接拖曳物體細好多，可以噉樣解釋（參考摩擦）：

• 喺接觸位產生摩擦嘅垂直力係一樣嘅。
• 軸轉一圈，車輪就會轉一圈，只需要軸嘅外圍嗰啲摩擦距離，就可以前進車輪外圍咁多距離，大大減少咗摩擦嘅距離。
• 所有產生摩擦嘅接觸面都喺機構入面，所以可以將摩擦係數降得好低，遠低過同地面嘅摩擦。

為咗減少摩擦面嘅摩擦，會用到軸承。最簡單同最古老嘅軸承就係得個圓窿，將軸穿過去（滑動軸承）。

舉個例：

• 假設要拉一件重 100 公斤 嘅物體行 10 米。如果摩擦係數 μ = 0.5，垂直力係 981 牛頓，咁要做嘅功（即係需要嘅能量）就係「功 = 力 × 距離」，即係 981 × 0.5 × 10 = 4905 焦耳。
• 而家喺同一件物體加四個車輪。四個車輪同軸之間嘅垂直力加埋同之前一樣係 981 牛頓。假設車輪同軸係木製嘅，摩擦係數 μ = 0.25。車輪嘅直徑係 1000 毫米，軸嘅直徑係 50 毫米。要將佢移動 10 米，摩擦面摩擦嘅距離係 0.5 米。所以要做嘅功係 981 × 0.25 × 0.5 = 123 焦耳。即係話只係要直接拖行嗰陣嘅四十分之一。

仲有啲額外嘅能量會喺車輪同地面接觸嗰陣損失。呢個主要係變形損失，叫做滾動阻力。

如果車輪嘅直徑比地面嘅凹凸大好多嘅話，仲有一個好處就係可以喺唔平整嘅地面上面都可以輕鬆移動。

單獨一個車輪唔可以叫做機械，但係同軸或者軸承組合埋，就會變成輪軸呢種簡單機械。載具嘅車輪都係輪軸嘅一個例子。

整轆

轆嘅材料

• 木材
• 竹材
• 石材
• 鋼（鐵合金）
• 鋁合金
• 鎂合金
• 鈦合金
• 塑膠
  • 聚氨酯
• 碳纖維強化塑膠（碳纖維）

轆嘅組成部分

• 鑄轆
  • 碟形轆
  • 星形轆
• 輻條轆
  • 輪圈
  • 輻條
  • 轂

；構成要素

• 車軸
• 輪圈（機械）
• 轆軸
• 固定車軸
• 輪軸
• 軸承
• 中心鎖定車輪
• 轆 - 鋼轆、鋁轆、鎂轆
• 懸掛系統 - 車軸懸掛、獨立懸掛、可撓樑懸掛
• 制動系統 - 鼓式制動器、碟式制動器

轆嘅原理

想知多啲：摩擦

• 轆本身同地面嘅接觸點任何時候都得一個，接觸面積小，可獲得近乎零嘅摩擦
• 轆嘅軸承嗰度會使用滾珠減少同轆嘅軸承位摩擦，原理同上。

轆圈

形狀

喺設計嘅分類，轆圈可以分為以下幾種形狀：

• 放射狀 - 轆圈內側碟部分係放射狀
• 螺旋狀 - 轆圈內側碟部分係螺旋狀
• 碟狀 - 轆圈內側碟部分係平板狀
• 網狀 - 轆圈內側碟部分係網狀

安裝規格

一般嚟講，多數係用4個孔或者5個孔嘅螺栓同埋螺母嘅規格。賽車同埋保時捷、法拉利、林寶堅尼、麥拿倫等等嘅超級跑車同超級跑車，有啲會用可以快速換轆胎嘅中央鎖規格。

尺寸表示同規格

例如標示為「16×7J 5H PCD100 +38」嘅話，就係咁解：

• 「16」外徑…16英寸
  • 用英寸表示轆緣接觸面嘅直徑。
• 「7」轆緣闊度…7英寸
• 「J」法蘭形狀。由轆緣面到法蘭頂部嘅高度、法蘭嘅厚度、法蘭同轆緣接觸面嘅半徑嚟分類。
  • 私家車常見嘅形狀（高度 / 厚度 / 半徑。單位 mm）
    B = 14.0 / 10 / 7.5
    J = 17.5 / 13 / 9.5
    JJ = 18.0 / 13.0 / 9.0
    K
  • 貨車常見嘅形狀
    B、F、E、GS、J、JJ、K、S、SW、SWA、T、V　※形狀符號後面加咗SDC嘅話就係有側環(Semi Drop Center rim)
  • 特殊車輛同農機常見嘅形狀
    A、B、D、E、F、G、I、J、JA、JJ、K、LB、MT、P、R、S、SP、SW、TG、V、W、WI
  • 電單車常見嘅形狀
    J、K、MT、W　※形狀符號後面加咗DT嘅話就係兩片式轆緣(Divided Type rim)
  • 單車常見嘅形狀
    B/E、H/E、W/O
  • 其他
    L等等

私家車用鋁合金轆圈嘅法蘭形狀多數係「J」，所以好多人會錯誤咁以為呢個符號係轆緣闊度嘅單位。例如將法蘭形狀「K」嘅原廠鋼圈叫做「14×5.0J」，或者形容闊轆圈話「J數大」，呢啲全部都係錯誤用法。

• 「5H」安裝螺栓孔…5個孔　有3個孔到12個孔唔等。重量同負荷越大嘅車輛，螺栓數量就會越多，直徑都會越粗。
• 「PCD」安裝孔間距…100 mm
  • 「PCD」係「Pitch Circle Diameter」嘅縮寫。（日本私家車一般係100 mm、110 mm、114.3 mm(4.5英寸)，外國車仲有101.6 mm(4英寸)等等。有啲轆圈可以配合多個直徑，叫做多重PCD轆圈。）
• 「+」內移量（日本國內以前叫正偏距）。由轂面到轆緣（轆胎闊度）中心嘅距離…正方向（車身內側）38 mm嘅意思。有啲廠商會用ET嚟表示（單位係mm，係德文「Einpresstiefe」嘅縮寫，同英文嘅Offset係一樣嘅意思）。
  • 轆緣中心喺轂面內側嘅叫做內移量，相反轆緣中心喺轂面外側嘅叫做外移量（日本國內以前叫負偏距）。

詳情請參考鋼轆圈同鋁合金轆圈。

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各式各樣嘅轆

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天馬行空啲嘅話，甚至摩天輪都可以算係轆，因為佢都係一個大嘅圓形結構，可以自由旋轉，用嚟載人或者物品，同時利用中心軸作為轉動嘅支點，類似傳統轆嘅運作原理。

喺廣東中山嘅興中廣場入面，有架繽紛幻彩摩天輪

摩天輪，香港中環海濱長廊亦有一架，個名直頭叫香港摩天輪

替代品

有磁浮列車嘅話，就唔使用轆，佢係靠磁力去浮起同推郁嘅，摩擦力仲低咗添。

日本JR磁浮L0系高速列車（實驗）。2015年5輛編組）

可以睇下

• 有轆嘅交通工具
  • 火車，電車，單車，電單車，三輪車，的士……
• 有轆嘅機械
  • 衣車，水車，車床 ，齒輪……