中文简体همانطور که وسیله نقلیه رانندگی می کند، چرخ مانند یک نشانگر زمان در جاده می چرخد و اغلب با سطح جاده تماس می گیرد و از آن جدا می شود. این فرآیند پویا نه تنها خودرو را به جلو می راند، بلکه با یک سری اثرات مکانیکی پیچیده نیز همراه است. در این میان، بار دینامیکی، به عنوان یک نتیجه مستقیم از تعامل بین چرخ و سطح جاده، تأثیر عمیقی بر ساختار خودرو، به ویژه مهره محور هاب دارد.
بار دینامیکی، این اصطلاح انواع نیروهای خارجی که وسیله نقلیه در حین رانندگی با آن مواجه می شود را در بر می گیرد. اول، مقاومت غلتش، مقاومت اساسی است که وسیله نقلیه باید هنگام رانندگی بر آن غلبه کند. این ناشی از اصطکاک بین چرخ و سطح جاده است. اگرچه این نیروی اصطکاک نسبتاً کوچک است، اما پیوسته است و با طی مسافت بیشتری خودرو جمع می‌شود و یک تنش مداوم بر روی مهره محور توپی ایجاد می‌کند.
با این حال، سطح جاده همیشه صاف و بی عیب نیست. عوامل ناهموار مانند چاله ها، ترک ها، سرعت گیرها و ... نیروهای ضربه ناگهانی را به چرخ ها وارد می کنند. این نیروهای ضربه اغلب بسیار بیشتر از مقاومت غلتشی است. آنها به شکل کوتاه و با شدت بالا روی چرخ عمل می کنند و سپس از طریق توپی چرخ به مهره محور منتقل می شوند. این نیروی ضربه‌ای آنی و با شدت بالا، آزمونی جدی برای استحکام و دوام مهره محور توپی ایجاد می‌کند.
علاوه بر این، نیروی اینرسی تولید شده توسط وسیله نقلیه در هنگام شتاب گیری و ترمز نیز جزء مهمی از بار دینامیکی است. هنگام شتاب گیری، چرخ تحت کشش به سمت جلو و در هنگام ترمزگیری تحت فشار به عقب قرار می گیرد. این نیروهای اینرسی نه تنها حالت حرکت چرخ را تغییر می دهد، بلکه از طریق مهره محور توپی به سیستم تعلیق و قاب خودرو نیز منتقل می شود. در این فرآیند، مهره محور توپی باید نیروی برشی و نیروی کششی ناشی از نیروی اینرسی را تحمل کند تا از آسیب نرسیدن به ساختار آن اطمینان حاصل شود.
شایان ذکر است که در شرایط سخت جاده، نیروی ضربه روی مهره محور توپی به طور قابل توجهی افزایش می یابد. موانعی مانند چاله ها و سرعت گیرها نه تنها برخورد بین چرخ و جاده را تشدید می کنند، بلکه ممکن است باعث شوند چرخ در مدت زمان کوتاهی دچار فراز و نشیب های متعدد و لرزش شود. این ضربه با فرکانس بالا الزامات بیشتری را در مورد مواد، ساختار و روش چفت کردن مهره محور توپی ایجاد می کند.
همانطور که وسیله نقلیه حرکت می کند، مهره محور توپی تحت تأثیر بارهای دینامیکی متعدد مانند مقاومت غلتشی، نیروی ضربه جاده و نیروی اینرسی تحت تنش چرخه ای متناوب قرار می گیرد. این محیط پیچیده مکانیکی نیازمند این است که مهره محور توپی نه تنها از استحکام و دوام کافی برخوردار باشد، بلکه باید با دقت طراحی و تولید شود تا اطمینان حاصل شود که می تواند اثر بست قابل اطمینان را در شرایط مختلف جاده حفظ کند. بنابراین، برای سازندگان خودرو و پرسنل تعمیر و نگهداری، درک و توجه به شرایط تنش مهره محور توپی در حین رانندگی بخش مهمی از تضمین ایمنی رانندگی خودرو و حفظ عملکرد خودرو است.
