Khi xe di chuyển, bánh xe lăn trên đường như kim chỉ thời gian, thường xuyên tiếp xúc và tách ra khỏi mặt đường. Quá trình động học này không chỉ đẩy xe về phía trước mà còn kèm theo một loạt các hiệu ứng cơ học phức tạp. Trong đó, tải trọng động là kết quả trực tiếp của sự tương tác giữa bánh xe và mặt đường, có tác động sâu sắc đến kết cấu xe, đặc biệt là đai ốc trục bánh xe.
Tải trọng động, thuật ngữ này bao gồm nhiều loại ngoại lực mà xe gặp phải trong quá trình lái xe. Đầu tiên, lực cản lăn là lực cản cơ bản mà xe phải vượt qua khi lái xe. Nó xuất phát từ ma sát giữa bánh xe và mặt đường. Mặc dù lực ma sát này tương đối nhỏ nhưng nó liên tục và tích lũy khi xe di chuyển được quãng đường xa hơn, tạo thành ứng suất liên tục lên đai ốc trục bánh xe.
Tuy nhiên, mặt đường không phải lúc nào cũng bằng phẳng và hoàn hảo. Các yếu tố không đồng đều như ổ gà, vết nứt, gờ giảm tốc… mang đến lực tác động bất ngờ lên bánh xe. Những lực tác động này thường lớn hơn nhiều so với lực cản lăn. Chúng tác động lên bánh xe ở dạng ngắn và cường độ cao, sau đó được truyền đến đai ốc trục thông qua trục bánh xe. Lực tác động tức thời, cường độ cao này đặt ra một bài kiểm tra nghiêm ngặt về độ bền và độ bền của đai ốc trục trục.
Ngoài ra, lực quán tính do xe tạo ra khi tăng tốc và phanh cũng là một thành phần quan trọng của tải trọng động. Khi tăng tốc bánh xe chịu lực kéo về phía trước và khi phanh bánh xe chịu lực đẩy về phía sau. Các lực quán tính này không chỉ làm thay đổi trạng thái chuyển động của bánh xe mà còn được truyền tới hệ thống treo và khung của xe thông qua đai ốc trục bánh xe. Trong quá trình này, đai ốc trục trung tâm cần chịu được lực cắt và lực kéo do lực quán tính gây ra để đảm bảo cấu trúc của nó không bị hư hỏng.
Điều đáng chú ý là trong điều kiện đường khắc nghiệt, lực tác động lên đai ốc trục bánh xe sẽ tăng lên đáng kể. Những chướng ngại vật như ổ gà, gờ giảm tốc không chỉ làm tăng thêm khả năng va chạm giữa bánh xe và mặt đường mà còn có thể khiến bánh xe trải qua nhiều thăng trầm và rung lắc trong thời gian ngắn. Tác động tần số cao này đặt ra yêu cầu cao hơn về vật liệu, cấu trúc và phương pháp buộc chặt đai ốc trục bánh xe.
Khi xe di chuyển, đai ốc trục trung tâm chịu ứng suất tuần hoàn xen kẽ dưới tác dụng của nhiều tải trọng động như lực cản lăn, lực va chạm mặt đường và lực quán tính. Môi trường cơ học phức tạp này đòi hỏi đai ốc trục trung tâm không chỉ phải có đủ độ bền và độ bền mà còn phải được thiết kế và sản xuất cẩn thận để đảm bảo rằng nó có thể duy trì hiệu quả siết chặt đáng tin cậy trong các điều kiện đường khác nhau. Do đó, đối với các nhà sản xuất xe và nhân viên bảo trì, việc hiểu và chú ý đến tình trạng căng thẳng của đai ốc trục trung tâm trong quá trình lái xe là một phần quan trọng để đảm bảo an toàn khi lái xe và duy trì hiệu suất của xe.