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文檔簡介

1、自行車的構(gòu)造及原理與自行車有關(guān)的物理學(xué)知識部件1所用力學(xué)知識作用車把利用杠桿原理轉(zhuǎn)動車輪改變方向輪盤利用杠桿原理拉動鏈條省力鏈條鏈條與飛輪齒合,產(chǎn)生相互 作用力傳動動力車架利用三角形的特征(牢固)支撐尾燈光的漫反射避免事故車閘增大摩擦力剎車車胎花紋增大摩擦力防止打滑自行車結(jié)構(gòu)a<MkWtBDattaa iDraekcfcsShiftorsMk SkiEpsnsion自行車根據(jù)不同的目的的開發(fā)設(shè)計。因此,要在日新月異的新型自行車中挑 選自己中意的自行車并非易事。首先,必須明確自己想騎怎樣的車,然后考慮用途。例如,在山間騎行,就需要 較結(jié)實的類型,山地車比較合適在柏油馬路行駛,則可選擇速度較

2、快的公路跑車。 逛逛自行車商店,了解一下行情,也是一個好辦法,很可能無意間遇上中意的商品。 里講解自己如何裝一輛山地車,由于山地車具有剛度大,行走靈活等特點,騎乘是 不必擇途選道,無論街巷漫游還是休閑代步都獲得了廣泛的好評。具有緩沖作用 的輪胎,不易疲勞的手把,即使在陡峻的坡道上也能夠暢快地騎行的變速器等,保證騎者在各種路面環(huán)境上能盡情地享受舒適的騎行樂趣。下面是山地車的基本結(jié)構(gòu)的圖示:Headset:車頭碗組 Shifters:變速把 Brakes:剎車 Suspension:避震 Seat Post: 座桿 Wheels:車輪 Tires:車胎 Bottom Brackets:中軸 Cra

3、nksets:大齒盤 Pedals:腳踏Rims:車圈自行車上的杠桿、輪軸 自行車上的杠桿控制前輪轉(zhuǎn)向的杠桿:自行車的車把,是省力杠桿,人們用很小的力就能 轉(zhuǎn)動自行車前輪,來控制自行車的運動方向和自行車的平衡控制剎車閘的杠桿:車把上的閘把是省力杠桿,人們用很小的力就能使車 閘以比較大的壓力壓到車輪的鋼圈上支持人重和貨重的杠桿、三角杠、貨架、前叉、后三角杠,都是廣義的杠 桿,用以形成車身和承重 自行車上的輪軸中軸上的腳蹬和花盤齒輪:組成省力輪軸,由腳蹬半徑大于花盤齒輪半徑 自行車手把與前叉軸:組成省力輪軸,手握把外的半徑大于前叉軸的半徑 后軸上的齒輪和后輪:組成費力輪軸、齒輪半徑小于后輪半徑 自

4、行車行 駛速度與車輪直徑的關(guān)系:常見的自行車輪的直徑有559mm(22英寸)、610mm(24英寸)、660mm(26英寸)、711mm(28英寸)的,有實際經(jīng)驗的同學(xué)知 道,騎28車比24車費力一些,但速度快,因為28車輪的半徑大,輪子每轉(zhuǎn)一 圈走的距離長一些,故速度快,半徑大使輪軸的軸半徑大,故費力輪軸更費力自行車傳動自行車是傳動式機械,它的傳動裝置包括:主動齒輪(通稱輪盤)、被動齒輪 (通稱飛輪)、鏈條及變速器等。齒輪比與傳動比關(guān)系著自行車的使用效率,教練員和運動員應(yīng)該懂得并掌握這些數(shù)據(jù)的計算與應(yīng)用。齒輪比:主動輪對被動輪的齒數(shù)之比為齒輪比。如果兩個齒輪的齒數(shù)相同, 那末踏蹬一周。兩個齒

5、輪和后輪都各旋轉(zhuǎn)一周。假如主動齒輪的齒數(shù)大于被動齒 輪的齒數(shù),那么每踏蹬一周,被動齒輪轉(zhuǎn)的圈數(shù)就大于一周多,速度加大。因此, 齒輪比與主動輪的齒數(shù)成正比,與被動齒輪的齒數(shù)成反比。以g代表齒輪比,C代表主動齒輪的齒數(shù),F(xiàn)代表被動齒輪的齒數(shù),它們之間的關(guān)系用公式表示,即:g=c/f例如:賽車輪盤為49齒,飛輪為14齒,代入公式即可求出齒輪比為:g=c/f=49/14=3.5也就是說蹬踏輪盤一周,飛輪轉(zhuǎn)三周半。傳動比(傳動系數(shù)):齒輪比乘以后圈直徑,即為傳動比。以D代表傳動比,b代表后圈直徑,它們之間關(guān)系用公式表示,即:d=c/f b=gb由此可見,齒輪比確定之后,傳動比是與后圈直徑成正比的。例如:

6、輪盤為49齒,飛輪為14齒,后圈直徑為27時(一般習(xí)慣用英時),代 人公式即可求出傳動比:D=C/FXb=49/14 >27=3.5 27 = 94. 5傳動行程,每踏蹬一周,車子向前運動的距離則為傳動 ,行程,也叫速比行程。 其計算方法是傳動比乘以圓周率。以 M代表傳動行程,n代表圓周率(此為常 數(shù),n= 3 . 14),它 們之間關(guān)系用公式來表示。即:M=Dt =C/F> bXn自行車后輪直徑的計量一般習(xí)慣用英制表示,而行程計算一般習(xí)慣用公制,因此在計算中需要把英制換算為公制。一英時 =2. 54CM,用K來代表,即:K =2 . 54CM。代入公式,即:M=G/F> B

7、XnXk例如,賽車輪盤為49齒,飛輪為14齒,后輪真徑為主教黃時,求它行程距離時, 求它行程距離,代人公式:M=C/FX bXnX k =49/14 X 27X 3.14 X 2.54 =754CM以上數(shù)據(jù)是自行車每踏蹬一周,車子向前行進行745cm,即7. 54m。1314171821232526飛輪 齒數(shù) 行 程 輪盤 齒數(shù)12151619202224407.016.746.015.615.264.954.674.424.204.003.823.663.503.363.23|417.19 6.63 6.165.755.395.074.794.534.314.103.92 3.753.593

8、.443.31427.36 6.79 6.315.895.525.194.904.654.444.204.013.843.683.533.39437.54 6.69 6.466.035.655.325.024.764.524.304.113.933.773.613.47447.717.126.616.175.785.445.144.874.634.404.204.023.853.70:3.56457.897.28 16.766.315.915.575.264.984.734.504.304.113.943.783.64468.06 7.446.916.456.045.695.375.094.8

9、44.604.394.214.033.863.72478.247.607.066.596.185.815.495.204.944.704.494.304.123.953.80488.427.777.216.736.315.945.615.315.054.804.594.394.204.033.88498.59 7.937.366.876.446.065.725.425.154.914.684.484.294.123.96508.77 8.097.517.016.576.195.845.535.265.014.784.574.384.204.04518.94 8.257.667.156.706.

10、315.965.645.365.114.874.664.474.284.12529.128.417.817.296.836.436.075.755.475.214.974.754.564.374.20539.29 8.587.967.436.966.56 6.195.865.575.315.064.844.624.454.28,549.47 8.748.117.577.106.68 6.3115.975.685.415.16 .4.944.734.544.36559.64 8.908.267.717.236.80 6.426.085.785.515.25 5.034.824.624.45569

11、.829.068.417.857.366.93 6.546.195.895.615.355.124.914.704.53自行車哪些地方安有鋼珠?自行車是人們代步的工具,應(yīng)當(dāng)騎起來越輕松、越靈活才越好、越省力,所以在 自行車上轉(zhuǎn)動的地方,中軸、后軸、車把轉(zhuǎn)動處,腳蹬轉(zhuǎn)動處、飛輪等地方,都 安有鋼珠轉(zhuǎn)動地方安裝鋼珠是為了減小摩擦力,保護零件,節(jié)省動力,因為滾 動摩擦比滑動摩擦小得多,用滾動來代替滑動可以大大減小摩擦, 并經(jīng)常加潤滑 油,使接觸面彼此離開,摩擦變得更小、更省力自行車車閘制動裝置(車閘)在一切運輸機械中有著十分重要的作用 剎車不靈而導(dǎo)致的 交通事故屢見不鮮,自行車是采用什么辦法來制動的

12、呢 ?1、自行車的車閘工作原理自行車的車閘是利用摩擦力使自行車減速和停止前進 當(dāng)我們使用車閘時, 剎皮與車輪間的摩擦力,使車輪停止運動或速度減小,車輪與地面間的摩擦力由 滾動摩擦變成滑動摩擦,強大的滑動摩擦力使自行車迅速減速(或迅速停止運動).2、自行車的車閘類型根據(jù)剎車時制動點的位置(即剎皮與車輪的摩擦位置)不同,車閘分為輪緣閘 和輪轂閘、腳閘 輪緣閘:其制動點在車緣上,包括:普通閘:制動點在車圈的內(nèi)側(cè)面(剎皮摩擦車圈內(nèi)側(cè)面),使用最廣泛 鉗形閘:制動點在車圈直邊上(剎皮摩擦車圈直邊)和直邊車圈配合使用 觸閘:制動點在外胎胎冠上,殺y皮摩擦外胎 車轂閘:其制動點在車軸上的閘盒上包括: 抱閘:

13、制動點在抱閘盒外側(cè),即剎皮摩擦閘盒 漲閘:制動點在閘盒內(nèi)側(cè),即剎皮摩擦閘盒 腳閘:制動點在飛輪上,即利用零件卡住飛輪3、自行車車閘的優(yōu)缺點無論是輪緣閘還是輪轂閘、腳閘,摩擦力大,制動效果好,但會對自行車的外胎 和剎皮產(chǎn)生大的磨損,使剎車效果變差,若是車緣閘,還會對車圈電鍍層產(chǎn)生損 傷自行車的齒輪齒輪是傳遞動力的裝置,把兩個齒輪放在一起,讓它們轉(zhuǎn),你會發(fā)現(xiàn)它們向 相反方向轉(zhuǎn)動,可見齒輪可改變力的方向,而自行車齒輪不是這樣,它們是由鏈 條帶動的,總是向相同的方向轉(zhuǎn)動。自行車的型號越小,每組齒輪數(shù)就越少,但 是它們的傳動比差不多,大約都是大齒輪轉(zhuǎn)一圈,小齒輪約轉(zhuǎn)兩圈半。變速車的 齒輪在上坡時,鏈條接

14、在后面的大齒輪上,這樣雖然慢了些,但很省力;在下坡 時,鏈條接在后面的小齒輪上,這樣速度會更快。平時騎車可以自由選擇齒輪。 低速檔齒輪適合在爬坡時用,中速檔齒輪適合在平路和緩坡用, 高速檔齒輪,踏 板轉(zhuǎn)很少困,齒輪轉(zhuǎn)很多圈,所以最適合下坡時用。自行車輪胎為什么要打氣?1887年的一天,英國一所中學(xué)要舉行自行車大賽,中學(xué)生鄧洛普正在為參賽 做緊張的準(zhǔn)備,他準(zhǔn)備到大路上練習(xí),笨重的橡膠輪胎與地面強烈地摩擦著。鄧 洛普邊推邊想,怎樣才能使自行車騎得又快又省力呢?突然,自行車輪胎碰到了花園里的充水橡膠皮管,鄧洛普的手臂被輕輕彈開了。鄧洛普突然想到:我往輪 胎里充氣,不就能省力了嗎?第二天,他騎著自制的

15、充氣輪胎的自行車參加比賽, 一舉奪得自行車大賽第一名。充氣輪胎是自行車發(fā)展史上的一個偉大創(chuàng)舉,它增加了車胎的彈性,不會因路面不平而震動,大大提高了騎車速度,這樣從根本上 改變了自行車的性能。腳蹬倒轉(zhuǎn)時車輪不轉(zhuǎn)因為在飛輪中有個叫"磕頭蟲"的零件,在正轉(zhuǎn)時,飛輪會帶動"磕頭蟲"把后輪轉(zhuǎn) 起來;倒轉(zhuǎn)時,"磕頭蟲"打滑,所以轉(zhuǎn)不起來。變速器調(diào)校技巧1. 將前鏈條置於大齒盤上,後鏈條則撥入小齒輪。如下即可確定外部作 業(yè)位 置:先將上方小導(dǎo)輪精確地置於最小的小齒輪位置 T如為Shimano系統(tǒng)為上方 的小螺絲,ESP系統(tǒng)為下方螺絲,而的變速系統(tǒng)則

16、為前方的調(diào)校螺絲。 此 項工作也可在鏈條及變速纜線組裝之前進行。2. 變速纜線最慢在此時即須卡上(之前應(yīng)是將變速器及變速桿上的調(diào)螺絲轉(zhuǎn) 緊一圈)。而後以變速器調(diào)節(jié)螺絲將纜線輕調(diào)至緊繃的程度。如為 Sram的 組件不論是Di.R.T.或ESP系列一則可減省此手續(xù)。只須將纜線以右旋把上的 調(diào)節(jié)螺絲調(diào)緊即可。3. 至於內(nèi)部作業(yè)機制方面,須將後方的鏈條撥 入最大的小齒輪上,前方則 置於小齒盤上。此時即可轉(zhuǎn)動 一依變 速器型式不同而有異(見上圖) 其他各顆 調(diào)節(jié)螺絲至最緊,使上方的 小導(dǎo)輪精確地在大齒輪下方進行變速動作,注意須 達其極致點。如不然,在歷 經(jīng)一段美好的自行車之旅後,即可能因鏈條小齒輪 與輪

17、輻之間的拉動而造成輪 輻斷裂。4. 現(xiàn)在應(yīng)利用所謂的B號起子,將後變速器調(diào)整至最大的小齒輪與上方小 導(dǎo)輪之間,直到空出一個半鏈環(huán)的空間為止。如 間隙過大,變速器的作動會不 精準(zhǔn),但如間隙過小,鏈條要撥入大 的小齒輪上便會有困難。要訣:在調(diào)校時, 將踏板向後旋動,讓後變 速器可自由擺動。5. 接下來進行微調(diào):將踏板向前轉(zhuǎn)動,并將鏈條下?lián)苤恋?個小齒輪(前方則置於中齒盤上為宜),後變速器調(diào)節(jié)螺絲(或是 Di.R.T.及E.S. P.車款右握 把上的調(diào)節(jié)螺絲)便可盡可能轉(zhuǎn)松,到鏈條不和第4小齒輪磨擦為止。為了查驗,應(yīng)將所有段速都完全再變換一 次;如在上下變速時仍有些卡阻的現(xiàn)象,可 以再進行小幅度修正

18、。6. 在纜線各端都會有一個尾套。這不僅是為了美觀,也可防止纜線出現(xiàn)叉散或纏卷情 形。在緊急時也可以輪圈尾套代替,但須用萬能鉗夾固定。如要豪華些,專業(yè)作法便是以焊錫制成此尾套氣門芯的作用早期的各種輪子都是木輪、鐵輪,顛簸不已.現(xiàn)代自行車使用充氣內(nèi)胎主要 是利用質(zhì)量一定的氣體體積減小,壓強增大的原理,當(dāng)路面不平給車胎帶來沖擊 的時候,充氣內(nèi)胎的壓縮和恢復(fù)有很好的緩沖作用,減小了顛簸,既保護了自行車,也減小前進阻力,也使人感到舒適.充氣內(nèi)胎上的氣門芯,起著單向閥門的作用,只讓氣體進入,不讓氣體外漏, 方便進氣,保證充氣內(nèi)胎的密圭寸.平時騎車時,若車胎沒氣了,應(yīng)首先檢查氣門 芯是否完好,再檢查內(nèi)胎是

19、否破了 .自行車的尾燈是裝飾嗎?自行車的尾燈不是可有可無的裝飾物,而是在夜晚給行人,車輛作提示用的自行車 尾燈實在名副其實我們都知道他只是一塊玻璃而已,其中并沒有像小燈泡似的發(fā) 光物體,人們往往稱他為 燈'我們仔細觀察尾燈,發(fā)現(xiàn)他里面是凹凸不平的玻璃體 這樣的設(shè)計是為了夜晚行車似的需要,當(dāng)夜幕來臨時,司機們開著車在馬路上行駛 他們看不清前方是否有人,這時,汽車前面的大燈會發(fā)出耀眼的光,因為光線很強, 所以會照到自行車上,照到自行車上的光線經(jīng)過凹凸不平的自行車尾燈會發(fā)生漫 反射因而反射到司機駕駛艙中,司機這時會發(fā)現(xiàn)前面有行人從而放慢速度別小看 一個小尾燈它的設(shè)計避免了無數(shù)場事故,巧妙的應(yīng)

20、用了物理學(xué)原理一光的漫反射.自行車摩擦力的應(yīng)用騎上自行車用力蹬腳蹬,讓自行車加速前進,這時急剎車.這兩個步驟中利用的主 要是力學(xué)的摩擦力自行車前進過程中,輪胎與地面產(chǎn)生摩擦,使自行車不會倒急 剎車時,閘皮與車圈之間產(chǎn)生摩擦力使自行車停下來再深入說一下,自行車的設(shè) 計與摩擦力間的關(guān)系.閘皮和車胎上為什么有許多胎紋呢?為什么車胎越寬車越 不容易打滑?為什么賽車(自行車)的車胎較窄些呢?這些問題的根源就是閘皮和 車胎上的胎紋.正是因為這些胎紋使車閘和車胎的摩擦力加大,避免了車閘與車胎 的平面與平面接觸.而多胎紋的車胎就不一樣了,車胎面成凹凸不平狀,他與地面 接觸時不規(guī)則的,所以他與地面的摩擦力較大.而車胎越寬車越不愛打滑是因為胎 的面積大了與地面的接觸大了他們之間的摩擦力大了所以輪胎寬了車越不愛打 滑.最后是賽車的問題,和上題相反,它與地面的摩擦力小了速度上的阻礙也小了 , 賽車的速度相對快些,所以賽車的車胎要窄些好.還有,關(guān)于車把上的把套,腳蹬上 的皮橡膠都是有關(guān)摩擦力學(xué)知識.摩擦力的應(yīng)用在生活中也很廣泛的.。輪胎上有花紋。有寶石花紋、蝴蝶花紋、鹿角花紋、竹節(jié)花紋。輪胎上花紋有什么作用?

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