為何大型重機前輪軸心要使用空心的?

為何前輪軸心是空心的?

(圖中車種為BMW C650GT)



圖片取自
http://forum.jorsindo.com/thread-2421628-1-1.html
進口大羊大對決

相對於國產小綿羊
完全沒人使用空心軸心
而進口車廠大排氣量車種卻都使用空心軸心
到底原因在哪邊呢?


(產品當然要自己先試過 很多東西不能開玩笑的!!)
一般空心鐵管 大多是使用鋼板繞一圈 焊起來之後再拋掉焊點

但是如果是輪軸心這種小管徑的東西 則不可能使用這種方式
(你嘗試看看把3MM厚度的塑膠板折到直徑12mm的圓 跟 30mm的圓 你就知道這困難度在哪了)

這樣方式剩下兩種
1.鍛抽
2.鑽孔

而鍛抽法則是必須要非常大量才有可能攤掉模具的成本
唯一剩下的方法就是鑽孔了

然而鑽孔卻也有技術上極大的難處
對於這種長管 鑽孔定位技術就顯得非常重要

(同樣長300mm的管子 下刀同樣歪個1度角 越細的管子則失敗率越高)

進口大排氣量車款 軸心可能會採用15mm或更大的軸心
而速克達現在125~150cc主流車款幾乎都採用12mm軸心
這也是造成製作難度提高最主要原因

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製造部份提完了
再來說就是為什麼會採用空心軸心的原因了

大家應該都有個經驗
就是在橋樑上 如果有一台砂石車還是大型拖車經過 橋面就會有小幅度搖晃發生
這種設計的原理就是將橋面是設定成有些許彈性的
不然大地震還是其他狀況 橋梁將會相當容易斷裂

所以單純用水泥能蓋房子嗎? 當然可以啊
只是一個4級地震應該馬上就垮了 因為''沒有彈性''

會採用空心軸心
目的就是要讓軸心能夠有''彈性''
能夠緩衝衝擊力

當然了 總是有東西要拿出來 這邊就給大家看被抓去檢測的可憐管子

(影片跟檢測機具為機密 不能拍照)

檢測方式:
將軸心固定後 使用油壓器材從中心加壓 壓迫治具頭型為滾珠型
加壓至壓力瞬間降低(表示變形)後停止

這間先簡單介紹三種檢測的軸心
第一支為原廠軸心

第二支為6/4鈦合金軸心

第三支為空心白鐵軸心



先比較一下一般原廠軸心 與 64鈦軸心
首先兩邊承受壓力都是可以達到800KG以上
彎了角度非常的小 範圍也小  


而空心白鐵管乘載只有一半左右 大概400KG
另外 空心軸心彎曲幅度較大
這明顯證明了空心管可以將衝擊力分散


這ˊ時我想一堆鄉民準備開砲
阿又沒比較堅固 巴拉巴拉的話準備出現了
問題是
你沒出車禍是有辦法達到400KG的衝擊力嘛!!!
(雖然台灣這個拉力賽道路....也不會到400KG衝擊)

這問題其實就在於另一個話題  叫做取捨 !!

我們都知道 當衝擊發生時
一定都從最脆弱的東西開始先損壞

如果你的軸心比你的前叉 三角台  輪圈 車架 還要堅固...
表示你修車時要得先從這些單價比較高的零件開始修理起...

所以知道為什麼大型重機軸心都要用空心的了巴!!
1.吸收衝擊力 讓整體機構維持彈性
2.撞擊時犧牲自己 保護前叉 三角台 車架 讓軸心先犧牲

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好啦 回到這邊
既然中空軸心是有好處的 為什麼國產車廠都不ˋ使用呢
好貨都銷國外 爛貨都給國人巴拉巴拉

X

最終還是考量的一個點!!!
叫做成本
大型重機的價格動輒數十萬至百萬都有
小型速克達一台6萬~十萬
算一下也知道  大型重機是有足夠利潤可以支撐的
反觀小車是沒有足夠價格利潤的

再來就是''錯誤觀念''
換上空心軸心可能有人會認為你偷料
所以這些考量下 小車廠是不可能使用的

(到頭來都是錢的問題啊~~)

附上影片
日本人在0.5mm的筆心上鑽出0.3mm的孔

順便一提，同材質、規格、製程都一樣，空心跟實心的強度是一樣的，有機會能試試看

製管機

懂機械的人都知道空心圓管比實心圓棒能承受的力大！！

代工廠光x偷料 就這麼簡單 完結

tbox66 發表於 2016-8-15 12:25
懂機械的人都知道空心圓管比實心圓棒能承受的力大！！

安安，有個條件你沒有提到，那是相同面積為前提才能到達你說的結果。

tbox66 發表於 2016-8-15 12:25
懂機械的人都知道空心圓管比實心圓棒能承受的力大！！

沒錯
大貨車的傳動軸
都是空心軸
根據計算結果
空心軸比實心軸還更強壯

2F
順便一提，同材質、規格、製程都一樣，空心跟實心的強度是一樣的，有機會能試試看

4F
懂機械的人都知道空心圓管比實心圓棒能承受的力大！！

？？？？？？？

2F跟4F搞得我頭好暈喔！....
真像只有一個！！！

樓上講"有個條件你沒有提到，那是相同面積為前提才能到達你說的結果"，
請回去重讀機械材料，應力學，你不要誤導沒讀過材料學跟應力學的人，
相同面積--我想你說的是截面積...

而相同外徑空心管比實心管耐耐彎曲應力，只是一個常識，
但當厚度低於某值還是有例外的，例如厚度只有0.1MM，
顯而易見當然是空心管一下就彎了，這些管徑厚度，所產生的剪硬力，對應多少材料厚度數值在書上都有公式可以計算的!多少的厚度可以計算出
而實心管也容易金屬疲乏，造成內部材料相性拉扯排列扭曲
我以前在實驗室都有初略實驗過!

空心管抗彎曲比較強，建構在表面張力(拉力與壓力的制衡)，
讓它可以比實心管更耐彎曲應力.............雖然我離開學校20年了，
而且當年我也是6X分飛過，但這屬於基礎機械理論，沒有唬爛你..
你可以回去問問你教授跟你手中的書籍

tbox66 發表於 2016-8-15 12:25
懂機械的人都知道空心圓管比實心圓棒能承受的力大！！

是的，應力問題，以小直徑的來比較，空心的不易變形，但實心的會，但如果直徑加大後實心與空心承受力道會越來越近