自行车传动系统
自行车工作原理
自行车工作原理
自行车是一种传统且广泛使用的人力交通工具，它的工作原理基于一系列简单的物理原理和机械装置。
下面将介绍自行车的工作原理及其相关部件的作用。
1. 链条传动：自行车的动力来源于人的脚踏力量，通过踩踏踏板使得曲柄轴转动。
曲柄轴上的链轮与链条相连，链条通过后轮上的踏链轮（齿轮）传递动力，推动后轮转动。
2. 齿轮传动：自行车通常配备多个齿轮，它们位于后轮的踏链轮和脚踏踏板的链轮之间。
通过改变链条所在的齿轮位置，可以实现不同的传动比例和阻力，以适应不同的路况和骑行需求。
3. 刹车装置：自行车刹车有前刹和后刹之分。
前刹主要依靠手刹，后刹主要依靠脚踏制动或后轮张紧器。
刹车装置通过摩擦力来减慢或停止自行车的运动。
4. 前叉和后叉：前叉和后叉是支撑自行车前轮和后轮的结构，它们具有一定的弹性与刚度，能够缓冲地面不平而保证骑行的舒适性和稳定性。
5. 轮轴和轮胎：自行车的轮轴与轮胎通过轴承相连。
轮轴的转动带动轮胎产生前行力，使自行车移动起来。
轮胎具有一定的弹性和抓地力，能够提供牢固的支撑和稳定的摩擦力。
6. 转向装置：自行车的转向装置包括前叉的转向管和把手。
通过转动把手，骑车人可以改变前轮的转向角度，实现自行车的
转弯。
7. 脚踏和踏板：脚踏位于自行车的底部，骑车人通过踩踏踏板来产生动力。
踏板通过曲柄与链条相连，将脚踏力量转化为链条传递给后轮。
总的来说，自行车的工作原理是利用人的脚踏力量通过链条传动，驱动后轮转动从而让自行车移动。
各个部件的协调运作使得自行车具备转弯、行进和刹车等功能。
自行车传动系统
自行车传动系统初探自行车传动系统初探机械电子工程学院****************** *** ***********自行车看似很简单，实质是结合人体工程学、动力学、机械、美学等多方面的综合设计，所以，要成功设计一辆高效受欢迎的自行车是需要花很大功夫的。
自行车主要由三大部件构成，它们分别是：驱动传动系统、导向系统和制动系统。
总的来说，驱动系统是整个自行车结构的灵魂。
一辆自行车的好坏，往往也就是取决月驱动传动系统的好坏。
下面我们来看看这个最神奇的驱动传动系统的神秘所在。
我们都知道，自行车的前进是在人的脚蹬踏作用下从轮盘到链条再到飞轮而后后轮得到动力的。
这个过程中，传递力的效率高低，往往决定了一辆自行车的使用性能。
我们看看下面的传统自行车传动模型：从图中可以看到，当前轮以ω1的速度转动时，后链轮的转动速度应该是:2112R R ωω= 同时，由于后轮和后链轮是同一个轴上的同步转动的，所以又有如下关系：21123R R ωωω== 那么就可以得到，当人以每分钟n 转的速度骑行的时候，应该有自行车的前进速度即为后轮的前进速度：车νπων===231333602R R nR R 因为人体每分钟能提供的n 可以看做常数，且是有限的，即如果将上面表达式中常数部分以一个量a 来表示时，上式即变成：231R R R a •=车ν 不难看出，要提高车的速度，唯一可行的办法是提高R 1R 3/R 1的值。
因此，可以把前链轮做的大一些，后链轮较之后轮和轮盘小很多，那么就可以提高骑行速度。
但是，当R 1R 3/R 2的值过大，我们会发现问题，自行车不但没有像理想中那样提速，反而连骑动都很费力，当然这样的自行车在市场中是不存在的(不会有商家弱智到这种地步，但是分析是有意义的，因为设计时必须要考虑的问题就是分析的重点)。
其原因是什么呢，经过分析不难看出，当人骑车时，通过脚踏板和曲轴给轮盘一个转动力偶，这个力也是基本已定的。
变速自行车的工作原理
变速自行车的工作原理变速自行车是一种运动工具，它通过一套复杂的机械装置实现不同的速度调节功能。
它的工作原理可以概括为传动系统的改变和齿轮的转动配合。
以下将详细介绍变速自行车的工作原理。
1. 链条传动系统：变速自行车的传动系统主要由链条、链轮和齿轮组成。
骑手通过踩动脚踏板，链条会将脚踏板的力量传递给链轮。
链轮通过链条将力量传递给后轮的齿轮。
齿轮的不同大小决定了自行车的速度。
当骑手踩动脚踏板时，链条和齿轮的转动配合，使得自行车前进。
2. 齿轮组：变速自行车通常配备有多个齿轮，每个齿轮的大小不同。
骑手可以通过改变齿轮的组合来调节速度。
较小的齿轮使得自行车更容易踩动，但速度较慢；较大的齿轮需要更大的力量踩动，但速度更快。
通过改变齿轮的组合，骑手可以在不同的路况和需求下选择合适的速度。
3. 变速机构：变速自行车的变速机构位于后轮旁边的齿轮组上。
变速机构由螺旋齿轮和链条组成。
当骑手转动变速手柄时，齿轮组中的螺旋齿轮会移动，使得链条从一个齿轮跳到另一个齿轮上。
这样，齿轮的大小和组合就发生了变化，从而改变了自行车的速度。
通过以上的机械装置和工作原理，变速自行车实现了不同速度的调节。
骑手可以根据需要选择适合的齿轮组合，以应对不同的路况和需求。
例如，当面对陡坡时，骑手可以选择较小的齿轮来增加踩动的力量，以便更轻松地爬坡。
而在平坦路段，骑手可以选择较大的齿轮来增加速度，以便更快地前进。
变速自行车的工作原理使得骑行更加灵活和舒适。
它可以根据不同的情况调整速度，减少骑手的疲劳感。
同时，变速自行车的变速机构也需要定期保养和维护，以确保其正常运转。
只有正确使用和保养变速自行车，才能保证其长久的使用寿命和良好的性能。
变速自行车通过链条传动系统、齿轮组和变速机构实现了不同速度的调节。
它的工作原理使得骑行更加灵活和舒适，适应不同的路况和需求。
骑手可以根据需要选择合适的齿轮组合，以获得理想的速度和骑行体验。
在享受骑行乐趣的同时，我们也应该注意正确使用和保养变速自行车，以确保其安全和可靠的性能。
自行车齿轮传动系统的优化设计
自行车齿轮传动系统的优化设计自行车是人们常用的代步工具之一，在现代社会中广泛应用于不同领域，包括交通出行、运动健身等。
而自行车齿轮传动系统作为其核心部件之一，对于自行车的性能和舒适度有着重要的影响。
本文将围绕自行车齿轮传动系统的优化设计展开讨论，分析其重要性和相关技术。
一、齿轮传动系统的作用和重要性自行车齿轮传动系统一般由前链轮、后链轮、链条和变速机构等部件组成。
其基本原理是通过链条将人力产生的动力传递到车轮上，从而推动自行车前行。
齿轮数目的不同可以实现不同的传动比，进而改变自行车的速度和负荷。
因此，优化设计自行车齿轮传动系统能够提高骑行效率、减轻骑行负担，并增加骑行的乐趣。
二、齿轮传动系统的设计原则1. 传动效率：齿轮传动系统的设计应追求高传动效率，即将输入的能量尽可能完全地传递给输出，减少能量损耗。
2. 鸣响噪音：优化设计应尽量减少齿轮传动过程中的噪音和鸣响现象，提高骑行的平稳性和安静性。
3. 转换范围：传动系统的转换范围应满足不同道路和骑行需求的变化。
变速机构的设计应合理，能够在不同条件下实现平稳转换，避免频繁停车调整。
4. 耐用性：优化设计要注重传动系统的耐久性和使用寿命，以减少维修和更换的频率，提高使用效益。
三、齿轮传动系统的优化设计方法1. 齿轮形状优化：齿轮的形状对传动效率、齿轮噪音和耐用性都有重要影响。
通过优化齿轮的齿形、齿头和齿根等参数，可以提高齿轮的传动效率和减少齿轮噪音，使其更加耐用。
2. 齿轮材料优化：选择适当的齿轮材料对于提高自行车齿轮传动系统性能至关重要。
常见的齿轮材料有钢、铝合金和塑料等。
钢材质坚硬耐用，适合传动较大力矩；铝合金材质轻便，适合提高传动效率；塑料材质轻盈且低噪音，适合减少齿轮传动过程中的噪音。
3. 转换机构设计：传动系统的转换机构是齿轮传动系统重要的组成部分之一。
设计合理的转换机构能够实现平稳的转换，减少齿轮间的冲击和磨损，提高传动效率。
目前，常见的转换机构有链条式、齿轮轴式和无线电子变速等。
自行车 工作 原理
自行车工作原理
自行车是一种人力驱动的交通工具，它的工作原理基于骑行者踏踏板的运动与连杆和齿轮系统的传动。
当骑行者踩下脚踏板时，通过踏板轴与连杆相连，连杆的运动将力传递给齿轮系统。
齿轮系统包括前后变速器和链条，它们协同工作来传递踏板的动力。
前后变速器通过一系列齿轮的组合，能够在不同的速度和阻力下改变车轮的转速。
当骑行者面对平路或者下坡时，前后变速器可以选择较高的齿比，使车轮能够快速旋转，提供更高的速度。
而在面对上坡或者强阻力时，骑行者可以选择较低的齿比，以提供更大的转矩，轻松地克服阻力。
齿轮系统中的链条起到连接踏板轴和车轮轴的作用，它通过齿轮的嵌合将踏板的动力传递给车轮。
当踏板转动时，链条在前后变速器的引导下，将动力传递到后轮的齿轮。
后轮的齿轮与链条相连，将动力传递给车轮，从而推动自行车前进。
此外，自行车还包括了一些其他的部件，比如刹车系统和转向系统等。
刹车系统可以通过操纵手把上的刹车拉索，使刹车片与车轮摩擦产生阻力，从而减速或停止自行车。
转向系统包括前轮的转向叉和车手操纵的转向杆，使骑行者能够改变自行车的行驶方向。
综上所述，自行车的工作原理是基于骑行者的踏踏板运动和齿轮系统的传动机制。
通过连杆和链条的配合，踏踏板的动力能
够传递给车轮，从而推动自行车前进。
刹车和转向系统则为骑行者提供了安全和控制的手段。
自行车机械原理
自行车机械原理一、概述自行车是一种人力驱动的交通工具，其机械原理主要包括传动系统、制动系统和悬挂系统等。
自行车的机械原理是基于牛顿运动定律和杠杆原理等物理学原理的。
二、传动系统1. 链条传动自行车的链条传动是将踏板上的力转化为轮胎旋转的力。
当骑手踩下踏板时，通过链条将力传递到后轮上，从而让后轮旋转。
链条传动的优点是效率高，缺点是需要定期清洗和润滑。
2. 变速器变速器可以改变骑手踏板输入到链条上的力量大小和方向。
多数自行车采用外挂式变速器，在后轮上安装一个齿轮组件，通过手柄控制链条所在齿轮组件内齿轮之间的接触面积来改变阻力大小。
3. 转向系统自行车采用前叉转向系统，前叉连接着车把和前轮，通过转向管使得前叉能够左右摆动并控制前轮方向。
三、制动系统1. 钳式制动器钳式制动器是自行车最常见的制动器，它通过将两个摩擦垫片夹在轮辋上来减速或停止自行车。
当骑手拉动制动手柄时，钳子会夹住轮辋，使得轮胎停止旋转。
2. 滑板制动器滑板制动器是一种使用摩擦力减速的机械装置，它通过将一个摩擦垫片压在轮胎上来减速或停止自行车。
当骑手用脚踩下滑板时，摩擦垫片会与轮胎接触并产生摩擦力。
四、悬挂系统1. 弹簧式前叉弹簧式前叉是一种基于弹簧原理的前叉系统，它通过弹簧缓冲路面颠簸。
当自行车经过不平坦的路面时，弹簧会被压缩并吸收部分震动。
2. 悬挂式前叉悬挂式前叉采用液压或气压系统来缓冲路面颠簸。
当自行车经过不平坦的路面时，液体或气体会被压缩并吸收部分震动。
五、结论自行车的机械原理是基于物理学原理的，传动系统、制动系统和悬挂系统是自行车重要的机械组件。
了解自行车的机械原理可以帮助骑手更好地了解和维护自己的自行车。
自行车机构原理
自行车机构原理
自行车的机构原理主要包括以下几个方面：
1. 转动和传动：自行车通过踩踏脚踏板产生转动力量，通过传动系统将力量传递给车轮。
传动系统通常由链条、前后变速器、齿轮组成。
踩踏脚踏板转动后，链条通过前变速器和齿轮传递力量到后轮，使自行车前进。
2. 前轮转向：自行车通过前轮转向实现方向控制。
前轮通过前叉与车架连接，并通过转向管和转向杆与车把相连。
当转动车把时，转向管传递转动力量到前叉，使前轮转动，从而改变车辆的行进方向。
3. 制动系统：自行车通常配备前后制动器，用于减速和停止。
前制动器和后制动器通常是通过手柄或脚踏板操控的。
制动器通过操纵制动线或制动杆将力量传递给制动器，使制动器夹紧车轮，产生摩擦，减慢车速或停止车辆。
4. 悬挂系统：某些自行车（如山地车）配备悬挂系统，用于减震和提供更好的操控性能。
悬挂系统通常由前叉和后避震器组成，能够吸收路面上的颠簸和冲击力，提供平稳的骑行体验。
5. 轮胎和气压：自行车的轮胎与地面接触，提供牵引力和稳定性。
6. 陀螺原理：这是自行车的平衡原理。
通过人对牙盘（链盘）的力带动链条，然后链条对后飞（飞轮）做功运动。
以上就是自行车的工作原理，希望对你有所帮助。
自行车传动系统技术手册
自行车传动系统技术手册
在技术手册中，也会详细介绍如何进行自行车传动系统的安装、调整和维护保养。
这些内容涵盖了如何正确安装和调整齿轮、链条
以及变速器，以确保自行车传动系统的顺畅运转和高效性能。
同时，手册也会提供维护保养的建议，比如清洁和润滑传动系统各部件的
方法，以延长其使用寿命并保持良好的工作状态。
此外，技术手册还可能包括一些高级内容，比如自行车传动系
统的设计原理、材料选用、制造工艺等方面的知识，这些内容对于
对自行车传动系统有深入了解和研究的人来说尤为重要。
总的来说，自行车传动系统技术手册是一本非常重要的参考资料，它能够帮助骑行爱好者和专业技术人员全面了解自行车传动系
统的相关知识，从而更好地使用和维护自行车，甚至为自行车传动
系统的改进和创新提供参考。
自行车的传动原理
自行车的传动原理
自行车的传动原理是指通过人力驱动力量，使车轮旋转并推动自行车前进。
它的基本原理是利用齿轮和链条的组合来实现。
具体来说，自行车的传动系统包括以下几个主要部分：
1. 踏板：骑手通过踩踏在踏板上施加力量，将人力转化为动能。
2. 曲柄：踏板连接到曲柄上，当骑手用力踩踏踏板时，曲柄开始旋转。
3. 链条轮（前链轮）：曲柄通过链条连接到前链轮上，当曲柄旋转时，链条轮也随之旋转。
4. 链条：链条连接前链轮和后链轮，通过链条的协调和传递，将动力从前链轮传递到后链轮。
5. 后链轮（后轮）：后链轮通过链条与前链轮相连，当前链轮旋转时，后链轮也会开始旋转。
通过这样的传动系统，当骑手用力踩踏时，通过曲柄、链条和前后链轮，将动力传递到后轮上，从而推动自行车前进。
通过改变前链轮和后链轮的大小（齿数），可以实现不同的速度和阻力。
同时，自行车还配备了变速器系统，通过改变链条轮和链条之间的组合方式来调整传动比例，从而实现不同坡度和路况下的骑行需求。
自行车里的物理传动原理
自行车里的物理传动原理自行车是一种简单而有效的交通工具，它能将人类的脚力转化为前进的力量。
要了解自行车的物理传动原理，我们需要从以下几个方面进行分析和说明。
首先是自行车的主要组成部分。
自行车的主要组成部分包括车架、前叉、轮圈、车胎、刹车系统、变速系统、脚踏、链条、链轮等。
这些部件共同协作，使自行车能够行驶。
自行车的前进动力主要来自于人的脚力，也就是骑车者踩踏脚踏板产生的力。
当骑车者用自己的肌肉向下施加力量，驱使脚踏转动，力量通过脚踏传递给链条。
链条是自行车传动系统的核心。
链条通过链轮与脚踏相连，通过链环与后轮上的飞轮相连。
当骑车者踩踏时，链条就会转动，将脚踏的力量传递给后轮。
后轮上的飞轮是自行车的动力输出部分。
飞轮是由多个齿轮构成的，这些齿轮对应着变速系统的不同档位。
变速系统可以通过手柄或脚踏来控制，骑车者可以按需调整档位，改变齿轮的传动比，从而改变自行车的速度和上坡能力。
自行车的队列传动使用的是链条和齿轮的传动原理。
当链条传动到后轮的飞轮上时，齿轮的齿与链条的链环咬合，通过齿轮的转动来驱动车轮前进。
自行车的速度和力度由骑车者的脚力和齿轮数量来决定。
当齿轮数量较大时，每踩一圈脚踏所产生的力量就会被分散到更多的链节上，从而减小单个链节的受力，使齿轮转动更加顺畅，但速度相对较慢。
相反，当齿轮数量较少时，每踩一圈脚踏所产生的力量会集中在较少的链节上，使齿轮转动时承受更大的力量，从而达到较高的速度。
此外，自行车还有摩擦力和空气阻力等因素对其行驶速度产生影响。
摩擦力主要有轴承摩擦、链条摩擦和刹车阻力等，而空气阻力则是在行驶过程中由于空气对车身的阻碍而产生。
总结起来，自行车的物理传动原理是通过骑车者的脚力将力量传递给脚踏，再通过链条传递给飞轮，最终由飞轮驱动车轮前进。
自行车的速度和力度由齿轮数量和骑车者的脚力决定。
此外，摩擦力和空气阻力也会影响自行车的行驶速度。
掌握了这些物理原理，我们就能更好地了解自行车的工作原理，从而更好地使用自行车。
自行车传动原理
自行车传动原理自行车是一种常见的交通工具，它的传动原理是指自行车如何通过踩踏脚踏板来驱动车轮转动，从而使自行车前进。
了解自行车的传动原理对于我们更好地使用和维护自行车具有重要意义。
自行车的传动原理主要涉及到链条、齿轮和踏板等部件。
当骑行者踩踏脚踏板时，脚踏板转动，通过链条传动到后轮的齿轮上，从而驱动车轮转动。
这一过程中，齿轮的大小比例和链条的张紧度都会影响自行车的传动效果。
首先，我们来看一下自行车的齿轮。
自行车通常有前齿盘和后齿盘两部分。
前齿盘位于踏板轴上，后齿盘则连接在后轮轴上。
前齿盘和后齿盘上分别有多个大小不同的齿轮，它们分别被称为大齿盘和小齿盘。
当骑行者踩踏脚踏板时，链条会转动前齿盘上的大齿盘，然后通过链条传动到后齿盘上的小齿盘，最终驱动后轮转动。
这种设计可以通过改变前后齿盘和齿轮的组合来调整自行车的速度和力度，使骑行更加轻松和舒适。
其次，链条的张紧度也对自行车的传动效果有着重要影响。
链条的张紧度过大或过小都会导致自行车传动不畅或者链条脱落。
因此，骑行者需要定期检查链条的张紧度，并根据需要进行调整，以确保自行车的传动效果最佳。
除了齿轮和链条，踏板也是自行车传动原理中不可或缺的部分。
踏板的设计可以使骑行者更加轻松地踩踏，并将力量传递到链条上。
同时，一些高级自行车还配备了可调节踏板角度和长度的设计，以满足不同骑行者的需求，提高骑行的舒适度和效率。
综上所述，自行车的传动原理涉及到齿轮、链条和踏板等多个部件，它们共同协作，使自行车能够顺利驱动并前进。
了解自行车的传动原理，可以帮助骑行者更好地使用和维护自行车，从而延长自行车的使用寿命，提高骑行的舒适度和效率。
希望本文能对您有所帮助，谢谢阅读！。
自行车传动系统
自行车传动系统【摘要】关键词一.自行车传动系统的演变自从1817年德国男爵卡尔杜莱斯发明第一辆自行车以来，自行车被发明及使用到现在已有200年的历史。
在这200年间，人们不断地尝试与创新，突破了一个又一个技术难关，最终将玩具式的木马车演变成现今世界上随处可见被人们广泛接受的各式各样造型新颖别致、色彩亮丽、功能多样，集休闲、运动、竞赛于一体的自行车。
1791年，法国人西弗拉克发明了最原始的自行车，当时它只有两个轮子而没有传动装置，人骑在上面，需用两脚蹬地才能驱动自行车向前滚动。
1801年，俄国人阿尔塔马诺夫设计出世界上第一辆用踏板踩动的自行车。
1818年，德国的德赖斯发明木制、带车把的两轮自行车，靠双脚蹬地行驶。
1839年，美国人麦克依伦发明了现代自行车相似的双轮车，只不过前轮大、后轮小，闪轮的轴心装有脚蹬，骑车人不必再用脚蹬地，只需踏蹬脚蹬就可以前进了。
1861年，法国的米肖父子发明前轮大、后轮小、在前轮上装有曲柄和能转动的踏板的自行车，骑者可以双脚离开地面，该车于1867年在巴黎博览会上展出，曾一度掀起自行车热。
而真正具有现代化形式的自行车是在1874年诞生。
英国人罗松在自行车上别出心裁地装上链条和链轮，用后轮的转动来推动车子前进，但仍然不够协调与稳定。
1886年，英国人詹姆斯把自行车前后轮改为大小相同，并增加了链条，使其车型与现代白行车基本相同。
1888年，英国人邓洛普用橡胶制造出内胎，用皮革制造出外胎，以此作为自行车的充气轮胎。
从此，基本奠定了现代自行车的雏形。
自行车最原始的前进动力是靠骑行者两脚下垂交互踩踏前进，车子像溜冰一样前行。
后来改进为装有曲柄和能转动踏板的自行车，但前行的动力完全来自于骑行者两脚使力。
传动部分由脚蹬、曲柄、链轮、中轴、链条和飞轮组成。
骑车人的双脚踩动脚蹬，带动曲柄作回转运动，由链轮经链条传到后轴的飞轮而带动车轮旋转。
二.传动原理自行车变速系统的作用就是通过改变链条和不同的前、后大小的齿轮盘的配合来改变车速快慢。
自行车传动原理
自行车传动原理一、前言自行车是一种受欢迎的交通工具，其简单的结构和高效的传动系统使其成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
而自行车传动系统是实现自行车运转的核心部分，包括链条、齿轮、曲柄等组件。
本文将详细介绍自行车传动原理。
二、齿轮与链条1. 齿轮齿轮是自行车传动系统中最重要的组成部分之一。
它由一个或多个圆盘组成，每个圆盘上有凸起的“齿”，这些齿可以与链条接触并转动。
不同大小和形状的齿轮可以用于调节速度和力量。
2. 链条链条是连接前后轮之间传输能量的关键部件。
它由许多小块连接在一起，这些小块被称为链环。
每个链环都有两个侧面，其中一个侧面与前后齿轮接触，另一个侧面与上下滑块接触。
三、曲柄曲柄是连接踏板和前轴之间的零件。
当踏板向下推时，曲柄会旋转并带动前齿轮转动，从而推动链条向前。
四、后轮轮毂后轮轮毂是自行车传动系统中的另一个重要部分。
它由一系列齿轮组成，这些齿轮与链条接触并带动后轮转动。
通过改变后齿轮的大小和形状，可以调节速度和力量。
五、传动原理自行车传动系统的原理非常简单：踏板向下推时，曲柄旋转并带动前齿轮转动。
前齿轮与链条接触，并将能量传递到后齿轮上。
后齿轮带动后轮旋转，从而推动自行车向前移动。
六、调节速度和力量通过改变前后齿轮的大小和形状，可以调节速度和力量。
较小的前齿轮与较大的后齿轮可提高速度但降低力量。
相反，较大的前齿轮与较小的后齿轮可提高力量但降低速度。
七、总结自行车传动系统是实现自行车运转的核心部分，包括链条、齿轮、曲柄等组件。
通过改变前后齿轮的大小和形状，可以调节速度和力量。
自行车传动系统的原理非常简单：踏板向下推时，曲柄旋转并带动前齿轮转动。
前齿轮与链条接触，并将能量传递到后齿轮上。
后齿轮带动后轮旋转，从而推动自行车向前移动。
自行车传动机构发展调研
自行车传动机构发展调研一、引言自行车被发明及使用到现在已有两百年的历史，自行车发展的目的也从最早的娱乐用途变为交通代步及休闲运动用途，休闲及竞赛领域的发展使自行车研发工作不断的精益求精。
这两百年间人类在不断的尝试与研发过程中，自行车的传动系统也在不断改进完善。
二、自行车传动机构概述现代自行车主流传动系统仍然是由脚蹬、牙盘、曲柄、链条、飞轮、后轮组成的传动系统。
除此之外另一种踏板式自行车传动系统也有相关的研究文献。
三、自行车传动机构的研究现状和发展趋势1）早期自行车传动机构德国男爵卡尔杜莱斯是一般公认的自行车发明人，他在1817年制造出有把手的脚踢木马自行车，最早的木马车没有把手不能控制方向、不能转弯、只能直线前行，木轮的转动及停止完全靠双脚踢地来控制；杜莱斯把木制的车架跟把手装在车上之后，转弯或移动方向就更方便了，不必停止两脚踢在地上的动作，更不必提起车子移动方向；这部车子就被拿来作为玩具马。
此时的自行车的传动系统是力由人体传向车身使轮子转动车子前进。
这种情况直到1801才得以改变。
1801年，俄国人阿尔塔马诺夫设计出世界上第一辆用踏板踩动的自行车。
1817年德国人德雷斯在自行车上装了方向舵，使其能改变行使方向。
1839年，苏格兰人麦克米伦制造出木制车轮，装实心橡胶轮胎、前轮小、后轮大、坐垫较低、装有脚踏板和曲柄连杆装置，骑者可以双脚离开地面的自行车。
骑乘时不需再以脚踩地面去转动轮子前进，这也是自行车发明的一大进步。
之后1861年法国的娃娃制造商Michanx也发明了类似的踏板曲柄直接驱动前车轮的自行车并实现量产。
2）曲柄链条飞轮传动机构1869年德国斯图加特出现了由后轮导向和驱动的自行车，同时车上采用了滚动轴承、飞轮、脚刹、弹簧等部件。
1886年英国人詹姆斯把自行车前后轮改为大小相同，并增加了链条，使其车型与现代自行车基本相同。
当人骑车时，通过脚踏板和曲轴给轮盘一个转动力偶，这个力也是基本已定的。
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自行车传动系统初探
自行车传动系统初探
机械电子工程学院****************** *** ***********
自行车看似很简单，实质是结合人体工程学、动力学、机械、美
学等多方面的综合设计，所以，要成功设计一辆高效受欢迎的自行车
是需要花很大功夫的。
自行车主要由三大部件构成，它们分别是：驱动传动系统、导向
系统和制动系统。
总的来说，驱动系统是整个自行车结构的灵魂。
一
辆自行车的好坏，往往也就是取决月驱动传动系统的好坏。
下面我们
来看看这个最神奇的驱动传动系统的神秘所在。
我们都知道，自行车的前进是在人的脚蹬踏作用下从轮盘到链
条再到飞轮而后后轮得到动力的。
这个过程中，传递力的效率高低，往
往决定了一辆自行车的使用性能。
我们看看下面的传统自行车传动模型：
不难看出，要提高车的速度，唯一可行的办法是提高R1R3/R1的值。
因此，可以把前链轮做的大一些，后链轮较之后轮和轮盘小很多，那么就可以提高骑行速度。
但是，当R1R3/R2的值过大，我们会发现
问题，自行车不但没有像理想中那样提速，反而连骑动都很费力，当然这样的自行车在市场中是不存在的(不会有商家弱智到这种地步，但是分析是有意义的，因为设计时必须要考虑的问题就是分析的重点)。
其原因是什么呢，经过分析不难看出，当人骑车时，通过脚踏板和曲轴给轮盘一个转动力偶，这个力也是基本已定的。
当这个动能通过链条传递到后链轮后，车后轮就和后链轮一起被驱动，当假设地面是光滑的时候，后轮应该是在原地绕着轴转动。
正是由于地面不光滑，后轮受到了一个来自地面的摩擦力，所以它才在人力驱动下相对地面
做以一个绕无穷远点为中心的转动，也就是沿着轮和地面接触点切
线方向向前进。
来自大地的摩擦力既有滑动摩擦力、滚动摩擦力也有少部分静摩擦力，而其中静摩擦力的上限稍稍大于滑动摩擦力。
在未开始骑行时，将可以把这三种摩擦力的合力视为滑动摩擦来处理，这时将整个车受到的静摩擦和滚滑动摩擦一起设为，人和车总重为G，
f
橡胶轮与地面的摩擦因素设为，那么有：。
这个就是我们需
μG
≥f
fμ
要通过踏板给予车轮的。
先不考虑脚踏板和轮盘间传动效果，设人能
情况，以达到减少骑行过程中链条受到的冲击、延长链条寿命的目的。
现在还有一种更加省力、高效、实用的自行车传动系统，叫做自行车双向蹬力传动机构。
它打破了传统自行车单向传动直径圆周运
动方式, 创立了自行车多向传动半径运动驱动方式, 使百年来自行车的运动方式有了新的突破。
本实用新型系统与一般蹬力传动机构一
样也包含有脚蹬装置及链条传动装置,其特点是具有两只对称且交错设置的脚蹬装置和两组链条传动装置, 每一脚蹬装置各与一组链条
传动装置相连; 每一组链条传动装置包含有一链轮及一前转轴, 一单向转动的后链轮, 一链条、一轮毂、后轴、一前转轴;每一脚蹬装置主要包含有一脚蹬杆和一脚踏板, 脚踏板铰接在脚蹬杆的一端, 脚蹬杆的另一端连接在前链轮中心位置和前转轴一侧, 链条则环齿过前链
轮和后链轮相接; 两前转轴内侧上设有三只相互啮合直角伞型齿轮, 并安置在一齿轮箱内; 两后链轮连接在同一轮毂和一后轴上。
在骑行时，首先以前转轴为中心, 作前转轴前半径内的上下往返的运动：脚踏脚蹬用力由上向下时, 该脚蹬随前链轮和前转轴一起向下转动, 其结果是在与前链轮相连的链条作相应的向前动, 一方面拖动后链轮
和轮毂( 该轮毂上装有车轮)转动, 同时前链轮使装在前转轴内侧上的齿轮转动, 则与之啮合的另二只齿轮向后产生反转,该反转的齿轮
则使与其连接的前转轴和前链轮及脚蹬转动, 结果与该前链轮相连的链条也产生反转, 形成两脚蹬一下一上之势, 此时当用力脚踏在上方一脚蹬时, 则产生与上述相反的运动状态; 双脚轮换向下施力的结果, 使得车辆即向前行驶。
善于观察的人一定会问一个问题，那就是，为什么自行车后链轮转动会带动后轮转动而链条却不会随后轮转动而带动后链轮链条和脚踏板呢转动？
这里面实际上有如下巧妙的设计：链轮里面有一个弹簧顶住的卡子（里面有一个或者一串）钢珠，它们被控制在一个斜槽中，当后链轮向前或者向后转动时，钢珠将会在斜槽中向较窄或者较宽的一方滚动，这样就可以保证当链条前进的时候后链轮会卡住轮子带动后轮转动，当链条静止或后转时后链轮和链条不随之运动，不影响轮子自由转动。
自行车的转向和制动系统主要则是运用了杠杆原理，从而达到省力而灵活的特点。
另外自行车应当骑起来越轻松、越灵活才越好、越省力，所以在自行车转动的地方，中轴、后轴、车把转动处，脚蹬转动处、飞轮等地方，都安有钢珠。
转动地方安装钢珠是为了减小摩擦力，保护零件，节
省动力，因为滚动摩擦比滑动摩擦小得多，用滚动来代替滑动可以大大减小摩擦，并经常加润滑油，使接触面彼此离开，摩擦变得更小、更省力。
自行车虽简单，但它当中包含的丰富知识却并非显而易见，所以，我们应该在学好理论知识的同时多观察，将这些知识用在实际中加
以运用，才能使之得到升华，我们也才能因此成为合格的机械电子工程领域的真正有用之才。