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現代的車輪

是以圓形的物體造成,可以繞著軸心轉動。透過滾動,大為減少磨擦。如果配上,即成為的最主要構成部份。輪在交通運輸中非常有用,是人類的重要發明之一。除了車輪以外,其他圓形的輪還有船輪飛輪等等。

輪的發明不但是交通運輸的一大突破,更是人類技術的一項重要成就。輪和組合的輪軸是六種簡單機械之一[1]。由輪衍生的現代技術還有螺旋槳噴射引擎、飛輪、陀螺儀渦輪機等。

輪的歷史[编辑]

輪這種工具原來並不存在於大自然動物植物。自然世界內有些動物會滾動,但是沒有動物是在輪子上移動。

據學者的研究,最早出現的車輪在距今6000年前左右在美索不達米亞高加索中歐等地出現,因此目前還無法斷定是哪一個文化最早使用輪子。2002年時斯洛文尼亚的考古學家發現了盧布爾雅那沼澤輪英语Ljubljana Marshes Wooden Wheel距今5,250 ± 100年,是世界上最早的木製車輪[2]

說文解字》:車,輿輪之緫名。在中國,古有黃帝造車(故號軒轅氏)、夏禹時車正奚仲造車之說。目前考古發現的中國最早的車出現於距今約3700年前的夏朝時期,出土於偃師二裡頭遺址,為雙輪車,軌距約1.2米;殷墟發現的商朝時期的車,通常輪徑1.22~1.47米,軌距2.15~2.40米;秦朝車同軌,軌距統一為六尺(約1.386米)。

公元前四世紀時已有兩軸車的圖畫。輪的發明大約是在新石器時代的晚期,至青銅器時代的早期。換句話說,智慧人種出現後有十多萬年是不懂得使用輪子的。最早的車輪以製成,中間鑽一個洞,裝上車軸。橫切樹幹並不能造成好的車輪,因為樹幹的切面缺乏足夠的強度。車輪要以直切的木板裁成圓狀方才耐用。

輻條英语Spoke式車輪是較為新的發明。輻條連接車轂英语Hub(車輪的中心)和車輞英语Rim (wheel)(輪圈),帶輻條的車輪較為輕,車輛亦較易操縱。早期的輻條式車輪多在戰車上出現。

機構及機能[编辑]

當一物體受力,要在另一物體表面移動時,輪子可以減少摩擦力,使物體能夠在表面上移動較長的距離。像馬車即為這樣的例子。

輪型戰車,用多輪分散車重

輪加上軸即為簡單機械的一種,這種最基本的機器是人類應用技術的起點。輪子在扭力之下作出旋轉。越接近軸心,扭力越大。把不同大小的輪接連,可造成複雜的機械。把輪與楔結合即成為齒輪

輪子受力滾動時,其摩擦力較拖曳等重物品時要低,其原因和摩擦力有關,不過輪子滾動時摩擦力雖然較小,但仍然有稱為滾動阻力的阻力,主因是由形變的能力損失所造成。

軸承就是利用輪子阻力較小的原理,在內圈和外圈中間加入滾珠或滾軸,當內圈和外圈有相對運動時,所有鄰近物體的相對運動都是滾動,从而減少內圈和外圈之間的摩擦力。

利用輪子還有一個好處:若經過的表面有一些高低起伏,若輪子的半徑夠大,可以越过凹凸之处,輪子仍然可以前進,不會受到影響。

替代品[编辑]

輪子在道路運輸中廣為使用,不過也有一些場合不適合使用輪子。以下是一些沒有用到輪子的運輸方式:

符號學[编辑]

印度國旗

在文化中,輪常常用來表示循環及週期反覆的事物(例如脈輪陰陽等)。

有翅膀的輪(飛輪或翼輪)是進步的象徵,包括巴拿馬國徽俄亥俄州高速公路巡警的警徽都有此圖案。

輪也是印度國旗中的一大特徵,表示印度哲學中的吉普賽旗中也有輪子,暗示他們游牧生活的歷史和印度裔的起源。

古埃及文化中,輪是用來表示太陽的符號[3]

参见[编辑]

參考資料[编辑]

  1. ^ 簡單機械
  2. ^ Alexander Gasser. World's Oldest Wheel Found in Slovenia. Government Communication Office of the Republic of Slovenia. 2003.March [19 August 2010]. 
  3. ^ Hall, Adelaide S. A Glossary of Important Symbols in Their Hebrew: Pagan and Christian Forms. 2005: 56. ISBN 9781596055933.