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2025-04-25
圆形之所以成为车轮的不二之选，而非其他形状，原因众多。
其一，从力学角度看，圆形车轮滚动时受力均匀。车轴在圆心，地面反作用力由圆心承受，车轴负担小，车辆行驶稳定。方形车轮支撑点在角上，受力不均，车轴负担重，易致行驶不稳。
其二，摩擦力方面，圆形车轮与地面接触面积小，摩擦力小，滚动轻松。且滚动中形变恢复能自动调整位置，提升稳定性。方形等其他形状与地面接触面积大，摩擦力大，滚动费力。
其三，制造和维修上，圆形车轮制造能用统一模具，成本低，维修时更换和修理也简单。方形车轮生产和使用易出问题。
其四，能源消耗上，圆形车轮滚动时形状优势能减少空气阻力，降低车辆能耗。方形车轮则可能增加空气阻力，不利于节能。
其五，滚动状态上，圆形能顺畅滚动。若为方形或三角形等，与地面接触面积大，滚动费力甚至无法滚动。
其六，当车轮在地面滚动，圆形能保证车轴始终处于同一高度平面，乘坐舒适无颠簸。而其他形状轮缘到圆心距离不等，会让人头晕。
此外，圆形的周长相对较短，能节省材料。而且圆形滚动摩擦阻力小于滑动摩擦阻力，车子行走更省劲。
总之，圆形车轮在力学性能、摩擦力、制造维修、能源消耗、滚动状态和节省材料等方面优势明显，故而不可被其他形状替代。
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