山地自行车设计原理

山地车，因其 坚固、粗犷、 新颖的外型、 缤纷夺目的色 彩、优越的骑 行性能，很快 成为都市青年 追求的时尚。
山地车，各种部件 均不同于普通自行 车，具有缓冲作用、 抗震性能好的轮胎， 牢固结实、材料钢 度大的车架，不易 疲劳的手把以及即 使在陡峻的坡道上 也能够畅快地骑行 的变速器等，都使 山地车更加适合与 爬山越野、郊游旅 行。
山地自行车的特点
刚度大，行走灵活
具有新具有新颖的外 形
主要部件不同于普通 自行车
可以变速
四要山 大有地 特自 点行
车 主
山地车，具有刚 度大，行走灵活 等特点，骑行时 不必选择道路， 无论街巷漫游还 是休闲代步都获 得了广泛的好评， 骑车者可以在各 种路面环境上尽 情地享受舒适的 骑行乐趣。
时高温也不会影响素 过重，保养不当容易生锈，管材塑形较
材，价格便宜。但重 不易且有金属疲劳的问题。然而现今许
量重，容易被氧化。 多合金钢材已可在刚性、弹性系数、传
近年来出现克服了它 动性、稳定性上得到很好的效果，唯一
的欠点，发挥优点的 美中不足的依旧是重量较重。钢材中以
新素材，铬钼钢车架 铬钼钢最普遍，其强度高且易于抽管加
以下将介绍各种材质的特点（碳钢、镁合金）
Fra Baidu bibliotek碳钢：
镁合金：

未故意添加任何合金 元素的铁（Fe）--碳

（C）合金为碳钢，
碳在钢中有提高强度
的作用，含碳量越高，
强度越好，但含碳量
高于0.8%时，含碳
量越高，钢越脆，因
此在车架及前叉的材
料为强度适中，塑性
佳，易加工的中低碳
钢，碳含量约
镁是极易燃烧的金属， 早期摄影用镁光灯， 即燃烧镁粉所造成强 光，镁合金的重量及 强度约为铝合金的 2/3，虽然轻，但不 易加工，且较脆，所 以目前除ROCKSHOX避震前叉外壳 使用镁合金外，一般 车架，极少使用。
以下将介绍各种材质的特点（铝制车架）
铝制车架
铝合金是目前市场上使用最普遍的材质，优点在于 重量轻、短时间的硬度和刚性表现最佳、塑形加工容 易、不会生锈，要轻可以把管材抽得极薄，要强也可 利用CNC模具切削做出夸张的外型和惊人的强度。缺 点是几乎没有弹性可言、会累积金属疲劳，也由于其 灵敏轻巧、高刚性的特性，因此很容易传达地面的振 动，造成骑乘舒适性不佳。铝管道趋向大口径化，为 了缓和过于强的刚性，目前座管及车叉采用吸收冲击 力强的碳纤等的受人注目。
山地车，车速 一般有21速， 24速以及27速
(以及即将上市 的30速）。正 确运用变速器， 能应付平路， 上下坡，土路， 顶风等复杂路 况和气候，比 普通自行车快 速省力得多。
山地自行车的构造
山地自行车的构造主要包括：
车架 前叉 制动系统
传动系统
变速系统
车轮
车架
车架是一辆车的灵魂，各配件都是在车架基础上装起， 一般市场上出现的车架主要有钢、铝合金、钛合金和碳纤 维等。车架材质从最早的铬钼钢、进化到铝合金、然后是 复合材料的运用如碳纤维，其他还有钪合金、镁合金、钛 合金等，业者不断研发新材料配方，提升管件与结构设计 能力并创新加工技术，只为了让车架更轻、更强、更舒适 且更流线美观。密度是决定车架重量的关键因素之一，密 度愈低，车架可以做到愈轻。我们知道铬钼钢的密度最高， 碳纤复材最低。然而车架除了重量外，还要考虑拉伸强度， 弹性系数等，所以虽然密度低，但强度不够也不行。
0.25%--0.35%。
前叉
前叉在自行车结构 中处于前方部位， 它的上端与车把部 件相连，车架部件 与前管配合，下端 与前轴部件配合， 组成自行车的导向 系统。
前叉的类别（2种）
1.弹簧 应用在山地自行车上 历史最久，也是最普遍的一种 弹簧。弹簧的硬度，所谓弹性 系数，代表受力与变形程度的 比例。在不超过负荷的原则下， 单纯的线圈弹簧在不同受力的 状态，弹性系数是固定的，不 会受环境温度的影响，再经过 过喷漆或润滑, 稳定度和耐用 度都很高。但线畔弹簧唯一的 缺点是重量，于是较高级的前 叉已开始采用重量较轻，但比 较昂贵的钛合金弹簧。
以下将介绍各种材质的特点：（铬钢）
铬钼钢车架
钢材是使用在自行车上最久的车架材质，
90年代以前，自行车 车架以铬钼钢制的为
主流。它的扭曲性能
及拉伸性能好，焊接
主要优点包括长时间骑乘的刚性佳、管 材有弹性（吸震）、管材接合方式多且 加工性佳、易焊接且不需要热处理，因 此成本与价格相对较低。缺点则是重量
山地自行车的设计原理
研 山地车的简介 究 山地自行车的特点 内
山地自行车的各部分部件及其原
容理
INTRODUCTIO N
山地车，英文名叫 “mountainbike”，源于美国，是 美国青年为了寻求刺激，在摩托车 比赛的越野场地上驾驶自行车进行 花样比赛而派生发展起来的车型。
细心的朋友会发现，山地车也有许 多区别，比如：有的前叉是双肩， 有的是单肩；有的用碟刹，有的用V 刹；有的是硬车架，有的是全避震 车架；再通俗点，有的车看起来很 庞大，有的很纤巧……其实，他们 都是山地车，只是用途不同而已。
再次受到注目。
工。钼可使钢的强度提高、防止回脆性；
铬可使钢耐腐蚀、抗锈及防止高温氧化。
以下将介绍各种材质的特点（炭钎车架）
碳纤车架
碳纤维强度高，质轻，是新生的材料，严格来讲是复合材料， 其并非单一材料组成，其他树脂，玻纤，铝合金等，可依特性 混合或搭接使用，是目前重量最轻的车架材料，碳纤维管是由 一丝丝纤维线织成碳纤布后，一层层锩管而成再经加工处理搭 接组成。碳纤维不是金属，而是一种复合材料，利用碳纤丝编 织成布，经过预浸树脂的过程成为预浸布，再将预浸布裁型然 后叠层并入模式加热成型，可依需求制成各种形状的车架。其 特性是轻量、较具弹性（吸震佳）、骑乘感稳定、长途循迹持 续感佳、舒适性高、工艺变化多，但表面硬度不佳，当施予之 外力高于其破坏强度时，会造成断裂。再者，近年来由于碳纤 纱需求大增，造成材料短缺，因此价格居高不下。轻、能吸收 地面的冲击、素材的反拨力快等，是理想的自行车车架素材。 碳纤维的等级，吨数越高弹性也越高，价格也贵。制造方法有 几种，例如在模具上沾上粘合剂，重叠碳纤维，热处理、凝固、 成型等。