车轮是如何安装在汽车上的——说说轮胎螺丝的锁止原理与注意事项
前几天同学聚会，一个女生说了一个让她感到“劫后余生”的故事：有一次她开车回农村老家，在半路上轮胎扎了，然后找了一个路边店修补了一下，接着上路了。在行驶了一段时间后，感觉汽车有点不对劲，方向总是向一侧跑偏，并且车轮还有异响。她于是把车停在路边下车查看。这一看，让她倒吸一口凉气：刚才修补的那个车轮，轮胎螺丝全都松了，轮胎几乎要掉下来了！这如果继续跑下去，这个轮胎非“卖烧饼”不可，到时候说不定出多大的事呢，车毁人亡都有可能。想到这真有一种“劫后余生”的感觉。
后怕也没有用，当务之急是把车修好。原车的轮胎螺丝都坏了，无法紧固了，于是她就从其它三个轮胎上各拆下来一个螺丝，安装在这个故障车轮上，好歹汽车可以继续行驶了。然后赶紧往回走，找到了一个较大的修理厂，把轮胎螺丝全都换了，这才算是静心了。在这件事发生之后，她每次出行，第一件事就是看汽车的轮胎螺丝是否紧固、安全。
说者无意，听者有心。我在旁边听到这件事，出于职业的敏感，立刻想到了轮胎螺丝这个让很多人都忽略了的小东西。其实汽车的轮胎螺丝是十分重要的，只是由于它不需要特殊的保养，平时如果不是更换轮胎就用不到它，所以很多人都会把它忽略了，甚至有很多人从来没有拆卸过轮胎螺丝。我们看网络上的事故视频或者图片，有时候就会出现高速行驶的汽车车轮飞出的事故，这主要就是由于轮胎螺丝断裂或者松脱导致的。那么汽车的轮胎螺丝究竟有什么用呢？它是如何安装的？它的紧固与自锁原理是什么？在使用中有哪些注意事项？今天我们就来说说轮胎螺丝相关的话题。
首先我们来看看什么是轮胎螺丝，它都有哪些作用。轮胎螺丝是指安装在轮毂上、联接车轮、刹车盘（制动鼓）以及轮毂的螺丝。它的作用是将车轮、刹车盘（制动鼓）以及轮毂可靠的联接在一起。大家知道，汽车重量最终都是由车轮承担的，那么车轮与车身之间的联接就是通过这几个螺丝实现的。所以，这些轮胎螺丝在事实上承担着全车的重量，并且还要把变速箱输出的扭矩传递到车轮上，它在工作中同时受到拉力和剪切力的双重作用。
轮胎螺丝的结构非常的简单，就是由螺杆、螺母以及垫圈组成的。根据螺杆结构的不同，还可以分为单头螺栓和双头螺栓，现在的汽车绝大多数都是单头螺栓，双头螺栓一般应用在中小型卡车上。单头螺栓安装方式有两种，一种是轮毂螺栓+螺母，螺栓以过盈配合固定安装在轮毂上，然后由螺母固定车轮，一般日韩系车应用较多，绝大多数的卡车也采用这样的方式。这种方式优点是车轮比较容易定位，拆装车轮比较容易，安全性较高，缺点是轮胎螺丝更换比较麻烦，有些需要拆卸轮毂；另一种是车轮固定螺栓，在轮毂上直接加工出螺纹，轮胎螺丝直接拧在轮毂上，一般在欧美系小型轿车上应用较多。这种方式的优点是轮胎螺丝拆装、更换比较容易，缺点是安全性稍差，如果反复多次拆装轮胎螺丝，会损坏轮毂上的螺纹，那样就必须更换轮毂了。
汽车轮胎螺丝一般都是用高强度钢制作的，在轮胎螺丝的头部打印有螺丝的强度等级，有8.8、10.9、12.9几种，数值越大强度越高。这里的8.8、10.9、12.9是指螺栓的性能等级标号，由两部分数字组成，分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值，一般用"X.Y"表示，比如4.8、8.8、10.9、12.9等等。性能等级8.8的螺栓抗拉强度为800MPa，屈强比值为0.8，屈服强度为800×0.8=640MPa；性能等级10.9的螺栓抗拉强度达1000MPa，屈强比值为0.9，屈服强度为1000×0.9=900MPa。其它以此类推。一般把强度8.8级及以上、螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢、并经热处理称为高强度螺栓。汽车的轮胎螺丝都是高强度螺栓，不同的车型、不同的载重量，匹配的螺栓强度也不同，以10.9最为常见，8.8的一般匹配在较低端的车型上，12.9一般匹配在重型载货车上。
大家仔细观察，会发现汽车上的轮胎螺丝有安装四个、五个、六个甚至更多，为什么会有这样的区别呢？是不是轮胎螺丝越多越安全呢？
其实轮胎螺丝的安装数量与汽车的载重以及轮胎螺丝的强度有关。一般在小型轿车上，重量比较轻，用四个轮胎螺丝就足够了；在中大型轿车以及SUV上，车重较大，一般至少需要五个轮胎螺丝；而在更重的车型上，会安装更多的轮胎螺丝，有些卡车上甚至有十二个轮胎螺丝，并且螺栓的直径也很大，强度非常高，能够适应更高的载货量。不过我们也不要以轮胎螺丝数量论英雄，汽车的轮胎螺丝强度、数量等都是经过精密计算的，会考虑汽车最恶劣的工况，所以都有非常大的安全余量，在一般情况下是不会发生断裂、松脱等现象，几乎是绝对安全的。所以不论轮胎螺丝是几个，都是可以保证行车安全的，并不是数量越多越好，比如有些车型使用四个10.9强度的轮胎螺丝，另一款车型使用五个同直径的8.8强度的轮胎螺丝，如果以总强度计算，四个轮胎螺丝反而更高。
下面我们来说说轮胎螺丝的紧固与自锁原理。
汽车轮胎螺丝一般使用细牙的三角螺纹，螺栓直径在14~20mm之间，螺纹牙距为1~2mm。这种三角螺纹在理论上是可以自行锁止的：轮胎螺丝以规定的扭矩扭紧后，螺母与螺栓的螺纹互相贴合，它们之间巨大的摩擦力可以让二者保持静止不动，即自锁。与此同时，螺栓发生弹性变形，将车轮、刹车盘（制动鼓）紧紧的固定在轮毂上。采用细牙螺距，可以增大螺纹之间的摩擦面积，防松动作用更好。现在的汽车上越来越多的采用细牙螺纹，就是它的防松作用更好。
但是汽车在行驶中，车轮受到的是交变载荷，轮胎螺丝也会受到连续的冲击与振动。在这种情况下，在某一个瞬间，轮胎螺栓与螺母之间的摩擦力消失，轮胎螺丝就有松动的可能；此外，汽车在加速与制动时，由于车轮旋转方向与轮胎螺丝的紧固方向相反，会产生一个“松脱力矩”，进而导致轮胎螺丝松动。因此轮胎螺丝必须有可靠的自锁防松装置。现在的汽车轮胎螺丝，绝大多数采用摩擦式自锁防松装置，比如加装弹性垫圈、车轮与螺母之间加工成配套的锥面或球面、使用球面弹簧垫圈等。它们可以补偿轮胎螺丝在受到冲击与振动瞬间造成的间隙，也就防止了轮胎螺丝的松动。
还有一些车型，采用了“里反外正”式的轮胎螺丝，即左侧车轮轮胎螺丝采用左旋螺纹，右侧车轮轮胎螺丝采用右旋螺纹，这样螺纹的紧固方向与车轮旋转方向保持一致，就减弱甚至消除了“松脱力矩”，避免了轮胎螺丝的自动松脱。这种左旋轮胎螺丝，一般在螺丝的头部上标有大写的 英文字母“L”，或者在螺母中央位置切削出一道沟槽，以便于右旋螺栓区别开来。这种左旋螺纹的轮胎螺丝在早期的东风、解放等汽车上应用广泛，现在仍然有一些中、轻型卡车、轻型客车、小型越野车等采用这样的设计。
但是为什么重载卡车以及小型汽车现在都不采用这样的设计了呢？这主要是因为，重载卡车一般使用双胎并装、单螺母固定的方式安装轮胎，轮胎螺母采用了球面弹簧垫圈，可以防止螺母的自行松动；而在小型汽车上，由于它加速与制动都比较快，所以不论是加速还是制动都会产生松脱力矩，使用左旋轮胎螺丝意义不大。所以，这两种车型不再使用左旋螺纹轮胎螺丝，有利于减少零部件的数量，便于拆装维修。
那么我们在拆装轮胎螺丝时需要注意什么呢？在拆卸时要注意对角均匀松开，让扳手与轮胎螺丝垂直，避免轮胎螺丝受到弯矩，进而造成螺丝折断。在安装时要注意对角安装、对角分次均匀紧固，不要一次性拧紧，更不要把螺丝都安装在车轮的一边，这样才能使螺丝受力均匀，避免轮圈变形。在落下千斤顶、车轮着地后，用扭矩扳手把轮胎螺丝紧固到规定的力矩，一般在15~20公斤力之间，如果太松了螺丝容易松脱，太紧了会把轮圈紧变形，甚至导致螺丝拉伸断裂。如果没有扭矩扳手，一般的成年男子只要双手握住轮胎扳手的一端，用尽全力扭紧，这个力就足够了。
此外，在紧固轮胎螺丝时尽量不要使用风炮紧固，这种风炮一般扭矩过大，会导致轮胎螺丝拉伸，甚至拉伸到了轮胎螺丝的屈服点，导致轮胎螺丝发生不可逆转的塑性变形，这样的轮胎螺丝就再也紧不住了，必须更换。还有就是轮胎螺丝不要反复多次拆装，每一次拆装都是对螺纹的一次伤害，螺栓与螺母之间的摩擦力就会越来越小，螺栓的自锁作用减弱甚至消失，轮胎螺丝也就紧不住了，一般拆装十次以上的轮胎螺丝就建议更换了。还有就是轮胎螺丝上千万不要涂抹黄油，这样虽然以后拆卸时轻松了，但是黄油会减小螺纹之间的摩擦力，减小螺丝的自锁作用，致使螺丝松动的可能性增大。
本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。
汽车轮胎螺丝那么细，它究竟是如何承受住汽车重量的？
很简单，汽车车轮的承重在任何时候都是由所有的支柱共同承受的，区别的是受力方向，有的承受拉力，有的承受压力。并且随着轮毂运转而交替变化，平摊到每个柱子上的力并不大。
一、常规的汽车也就是自重两吨以内，四条轮胎接触地面，怎么才能做到车身不摩擦到轮胎呢？就是减震器的四根弹簧在撑着车身重量。
1、像前悬挂都是麦佛逊悬挂，上部有三叉臂，下部是三角臂，中间有减震器总成，然后有根拉杆连接方向盘，从变速箱出来一根传动轴驱动轮胎。
2、像后悬挂有一部分是非独立悬挂，一部分是独立悬挂。非独立悬挂就是一根钢管儿挂着减震器总成，减震器总成挂着轮胎。独立悬挂就是几根“筷子”挂着轮胎，上面有减震器总成撑着车身。
二、说白了就是四条轮胎被几根“筷子”连着轮胎，别看钢筋很细，但是足够结实。
吉利汽车老板原话：“汽车是什么，不就是四个轱辘上面放个沙发嘛”。他当年造车时的理解就是这样简单，然后就有你们现在看到的，汽车就是几根连杆这么简单。我们坐在沙发上想去哪里，就可以到哪里，多么方便。
现在的汽车工业如此发达，所以不要去考虑几根连杆支撑着汽车受不受得了的常识。多赚点钱，买辆好车才是正事儿。用摄像机拍摄底盘也没有什么好怕的，汽车工程师研究下了大量功夫研究它的安全性。只是我们不懂的人在杞人忧天而已！
三、从力学的角度来说
这些杆虽然细了点，但通过合理的结构设计，组合成一套汽车支点系统，使得每个轮胎螺丝都受拉力，而不是弯矩或扭矩，避免了应力集中，因而不会有很大的应力，正常工况下是安全的。
来说就是：轮胎螺丝四两拨千斤，撑着汽车，就是这么简单。
汽车轮胎为什么要做动平衡？不平衡会有什么影响？
答:1，因为汽车在公路上行驶，是必需要保持平衡的，如果不平衡的话，汽车很难行驶，座位上人也会感觉到波动，不够平稳。
2，做动平衡的目的是提高汽车行驶时的稳定性，避免在高速行驶时因轮胎摆动、跳动，失去控制而造成的交通事故。
3，为了汽车可以安全行驶。
【汽车轮胎】
1，汽车轮胎是汽车的重要部件之一，它直接与路面接触，和汽车悬架共同来缓和汽车行驶时所受到的冲击，保证汽车有良好的乘座舒适性和行驶平顺性;保证车轮和路面有良好的附着性;提高汽车的牵引性、制动性和通过性;承受着汽车的重量，轮胎在汽车上所起的重要作用越来越受到人们的重视。
2，在1895年随着汽车的出现，充气轮胎得到广泛的发展，首批汽车轮胎样品是1895年在法国出现，这是由平纹帆布制成的单管式轮胎，虽有胎面胶但无花纹。
为什么轮胎的各种性能之间会相互制约？
很多车主一般在爱车刚买的时候装什么轮胎，后面一般就更换什么轮胎，其实轮胎分很多功能性，功能性不同，你的驾驶感受也会不同，可以根据你的需求更换更适合你的轮胎，今天就谈谈轮胎的性能。
轮胎基本可以分为五个主要的功能，下面我们来具体介绍一下都有那些？
1、承载性：承受车辆的负荷
2、牵引/制动性：向路面传递驱动力和制动力
3、舒适性：吸收来自路面的震动
4、稳定性：该百年和保持车辆的行驶方向
5、耐磨性：轮胎磨损块慢的程度
性能之间的制约：
轮胎的基本性能如前所述即有五个，因某一性能提高而引起另一性能降低的相互制约的现象很多。
1、如：在调整轮胎的结构时，一般在胎面胶中选用与路面摩擦系数大的的橡胶（即制后作用大的橡胶），但这样的橡胶有提高滚动阻力的倾向，还有轮胎行进中的操控性与振动等。
2、如：轮胎舒适性和耐磨性就是个对立点，舒适性好的轮胎质地相对软一些，但耐磨性相对就会减弱。
轮胎如何影响车辆的转向？
首先，我们先要了解一个力——“侧偏力”。车辆之所以能够前进，是因为车辆施加给地面一个与前进方向相反的力。根据牛顿第三定律：地面则施加给车辆一个反作用力，正是这个力推动车辆前进。当然，这个反作用力的大小需要超过地面的阻力。换句话说，当地面施加给车辆的反作用力超过了地面的阻力时，车辆才开始前行。
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车辆前进需要克服地面的阻力，而转向则需要克服车辆的离心力。对于车辆说，克服离心力顺利实现转向的这个力我们称之为“侧偏力”。而这股力来源于轮胎转向时产生的“弯曲”，而它的大小取决于轮胎“弯曲”的程度。
其次，我们再来了解另一个力——“抓地力”。我们之前讲过车辆是否能够顺利转向取决于“侧偏力”是否能够克服离心力；而侧偏力是因轮胎弯曲产生的，但是轮胎不抓紧地面的话，轮胎也就无法弯曲，我们把轮胎抓紧地面的力称之为“抓地力”。
总之，轮胎的抓地力越大，那么轮胎可以弯曲的程度也就越大，进而侧偏力也就越大，车辆转向也就更加容易，操控性能自然也就更为优异。
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最后，回到我们的问题：“轮胎如何影响车辆的转向？” 根据之前的结论：轮胎的抓地力大小影响了车辆的转向性能。那么轮胎的抓地力受哪些因素的影响呢？
抛去外部因素的不谈，就轮胎本身而言影响抓地力的三个因素是：
1）橡胶与地面的摩擦；
2）轮胎的变形程度；
3）与地面的接触面积。
就轮胎制造商而言，可以通过不同的轮胎配方来改变前两点的轮胎性能，从而提高车辆的抓地力。就整车制造商而言，则可以给车辆配置胎面更宽、轮毂直径更大（接触面也越大）的轮胎，增加车辆的抓地力，进而提高整车的操控性。
车辆的轮胎本身的特性以及外部使用环境决定了轮胎抓地力的大小，抓地力越大轮胎的侧偏力也就越大，就越容易克服离心力，顺利的实现转向，大幅提高整车操控性。所以，轮胎对于车辆的操控性很关键！
为什么汽车转弯时外侧车轮的垂直载荷比内侧车轮的高吗？
汽车转弯时，必然受离心力，正是因为这个离心力，所以汽车会发生轮荷的转移。而使轮荷产生差值主要是侧倾力矩的作用。
侧倾力矩主要是3个部分产生：1悬挂质量离心力引起的侧倾力矩2侧倾后，悬挂质量重力引起的侧倾力矩3独立悬架中，非悬挂质量引起的离心力。
这3个因为在余志生的汽车理论中讲的很明白，就不赘述了
你懂得原理，就非常好明白为什么内侧悬架处于拉伸行程，而外侧悬架处于压缩行程
前后轮荷的转移将会影响汽车的转向特性，同时汽车上的横向稳定器的出现就是基于这个原因
而火车转弯时外侧车轮总是要比内侧车轮行进的路程要长
火车车轮接触钢轨的不是平面，而是一个斜面。车轮的圆周越少, 在同一转数下所能行驶的距离也越少, 而路轨弯道内侧的路轨也因为半径较外轨少而较为短。当列车拐弯时, 车轮会因离心力而压向外轨, 此时在内轨上的车轮正好能够利用这个斜面上圆周较小的地方与轨面接触, 使列车能配合长度不一的内外轨畅顺地行驶。当列车在直线上行驶 , 这个斜面也能配合向内倾侧的钢轨使列车保持在轨道中心在线行驶, 避免轮缘与钢轨摩擦而造成损耗。
在火车的轮子是同轴的,也就是角速度是相同的,不是一个快一个慢的问题.
一是火车转弯时是不规则运动,但是还有其他原因.火车的轮子踏面不是平的,而是由内向外逐渐增高的,也就是说,在转弯时火车轮缘紧压在铁轨的内侧,而这时正好外轮塌面高处在铁轨上,而内侧轮子的塌面的最低处与铁轨接触,这样保证了有相同的角速度但是有不同的线速度,这样正好能使火车顺利的转弯.
还有一个原因就是火车的轮子以及减振抗侧滚等器件都是在转向架上的,转向架顾名思义,是可以相对车厢转动的,这个与火车转弯有很大关系,至于通过曲线半径多少,很大取决于转向架通过曲线的能力.也就是说，在火车转弯时,转向架能相对车厢向曲线正切线方向转动.
以上等等构造都可以使火车顺利通过曲线.