自行車的運動原理是什麼,自行車工作原理是什麼

2022-04-30 11:04:20 字數 6507 閱讀 4234

1樓:拜疇張廖初南

自行車的車架、輪胎、腳踏、剎車、鏈條等25個部件中,其基本部件缺一不可。其中,車架是自行車的骨架,它所承受的人和貨物的重量最大。按照各部件的工作特點,大致可將其分為導向系統、驅動系統、制動系統:

1、導向系統:由車把、前叉、前軸、前輪等部件組成。乘騎者可以通過操縱車把來改變行駛方向並保持車身平衡。

2、驅動(傳動或行走)系統:由腳蹬、中軸、牙盤、曲柄、鏈條、飛輪、後軸、後輪等部件組成。人的腳的蹬力是靠腳蹬通過曲柄,鏈輪、鏈條、飛輪、後軸等部件傳動的,從而使自行車不斷前進。

3、制動系統:它由車閘部件組成、乘騎者可以隨時操縱車閘,使行駛的自行車減速、停使、確保行車安全。

此外,為了安全和美觀,以及從實用出發,還裝配了車燈,支架等部件。

2樓:娛樂達人小叮噹染色了

回答您好,自行車以腳踩踏板為動力,「即踩即走」原理,且省力必定費距離,也是綠色環保的交通工具。另外,自行車一般由前輪、輻條、花鼓、前叉、前剎、鋼索、剎車及變速把手、車把、豎杆、車架、前變速、車座杆、車座、後剎、貨架、飛輪、反光鏡、後輪、後變速、腳撐、氣門、後輪、鏈條、輪盤、腳踏、曲柄等部件組成。

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。

詳細點來說就是:是通過人的腳對腳蹬施加力,從而通過曲柄帶動鏈輪的轉動,鏈輪又通過鏈條帶動飛輪的轉動,飛輪進而後輪轉動.由於後輪與地面的摩擦力,使得後輪與地面不會相對滑動,而後輪在地面上滾動

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3樓:枚資堵博麗

1、滾動摩擦小於滑動摩擦,省力

2、腳踏輪的輪軸原理,省力

3、鏈輪的傳動比原理,增速

4、前叉的向前傾,自定向作用

5、充氣橡膠輪胎,緩衝減震

6、車輪高速轉動時,陀螺穩定作用

7、輻條的編排方式,使輻條承受拉狀態,解決壓桿的不穩定性問題8、軸承的使用,使軸的滑動摩擦變為滾動摩擦(此項重要)9、。。。。。

自行車的運動原理是什麼

4樓:厲害

自行車的原理是通過人的腳對腳蹬施加力,從而通過曲柄帶動鏈輪的轉動,鏈輪又通過鏈條帶動飛輪的轉動,飛輪進而後輪轉動.由於後輪與地面的摩擦力,使得後輪與地面不會相對滑動,而後輪在地面上滾動,整個車子就運動起來了.

通過對自行車的仔細的受力與動力學分析,可以發現,對於自行車來說,勻速運動是不存在的.就拿前輪來分析,由於輪子的對稱性,前輪的質心在它的中心,而在運動中,自行車前輪必然會受到地面的阻力,這個力不過前輪的中心,也就是不過前輪的質心,而車架通過前軸對前輪的力必然會過質心,這樣一來,前論受到的合外力矩必然不會為0,前輪不會勻速的轉動.騎自行車的時候,腳也不是一直都在用力蹬腳蹬,當腳用力蹬腳蹬時,車子就會加速,當不太用力時,車子又會減速,實際的騎自行車的過程就是交替地加速減速.

自行車中的各個輪子尺寸不是隨意的,除了從美觀的角度考慮,還要受到物理規律的制約.現在從物理學的角度對自行車中的各個輪子尺寸作出分析.

假設腳蹬到中軸的距離為r1,鏈輪的半徑為r2,飛輪的半徑r3,後輪的半徑為r4.腳蹬,曲柄,鏈輪的整體轉動慣量為i1,飛輪,後輪的整體轉動慣量i2.定義自行車速率與腳蹬速率的比值為速率效率.

假設腳蹬的速率為v0

由腳蹬與鏈輪的角速度必須相等,飛輪與後輪的角速度必須相等,鏈輪與飛輪的蘇聯相等可以推出車子的速度v=v0*r2r4/r1r3 [1]

再假設地面給後輪的摩擦力為f,鏈條給後輪的作用力為f『,人蹬腳蹬的力f.後輪的角加速度為b,前輪的角加速度為b『

b*r3=b『*r2

對腳蹬,曲柄,鏈輪的整體,

fr1- f『r2=i1b』

對飛輪,後輪的整體,

f『r3- f r4=i2b

解得;f= f*r2r4/r1r3+i1br3/r1r2+i2br2/r1r3

我們可以把它分成幾個部分來考慮,克服地面摩擦的力f*r2r4/r1r3,克服腳蹬,曲柄,鏈輪的轉動慣量的力i1br3/r1r2,克服飛輪,後輪的轉動慣量的力i2br2/r1r3.

現利用控制變數的思路對自行車中的各個輪子尺寸進行討論.

當其他量一定時,r1越大,克服地面摩擦的力和克服飛輪,後輪的轉動慣量的力越小,但是速率效率就越小[即腳蹬的速率一定時,自行車的速率越小],而且r1越大時,i1就會越大,克服腳蹬,曲柄,鏈輪的轉動慣量的力不一定會變小.

當其他量一定時,r2越大,速率效率就越大,克服腳蹬,曲柄,鏈輪的轉動慣量的力越小,但是克服地面摩擦的力和克服飛輪,後輪的轉動慣量的力就會越大.

當其他量一定時,r3越大,克服地面摩擦的力和克服飛輪,後輪的轉動慣量的力就會越小,但是速率效率就越小,克服腳蹬,曲柄,鏈輪的轉動慣量的力越大.

當其他量一定時,r4越大,速率效率就越大,但是克服地面摩擦的力越大.

綜上所述,自行車中的各個輪子尺寸除了從美觀的角度考慮,還要受到物理規律的制約

自行車工作原理是什麼

5樓:情感生活談

自行車的原理

1、測量中的運用

在測量跑道的長度時,可運用自行車。如普通車輪的直徑是0.71米或0.

66米。那麼轉過一圈長度為直徑乘圓周率,即約2.33米或2.

07米。然後,讓車沿著跑道滾動,記下滾動的圈數,則跑道長為2.33n米或2.

07n米。

2、力和運動的運用

⑴ 減小與增大摩擦。車的前軸、中軸及後軸均採用滾動以減小摩擦。為更進一步減少摩擦,人們常在這些部位加潤滑劑。

多處刻有凹凸不平的花紋以增大摩擦。而在剎車的同時,手用力握緊閘把,增大剎車皮對鋼圈的壓力,達到制止車輪滾動的目的。

⑵ 彈簧的減振作用。車的坐墊下安有許多根彈簧,利用它的緩衝作用,以減小振動。

3、壓強知識的運用

⑴自行車車胎上刻有載重量。如車載重過量,則車胎受到壓強太大而被壓破。

⑵坐墊呈馬鞍形,它能夠增大坐墊與人體的接觸面積以減小臀部所受壓強,使人騎車不易感到疲勞。

4、簡單機械知識的運用

自行車制動系統中的車閘把與連桿是一個省力槓桿,可增大對剎車皮的拉力。自行車為了省力或省距離,還使用了輪軸:腳踏板與鏈輪牙盤;後輪與飛輪及龍頭與轉軸等。

5、功和機械能的知識的運用

⑴ 根據功的原理:省力必定費距離。因此人們在上坡時,常騎「s」形路線就是這個道理。

⑵ 動能和重力勢能的互相轉化。如騎車上坡前,人們要加緊蹬幾下,就容易上去些,這裡是動能轉化為勢能。而騎車下坡,不用蹬,車速也越來越快,此為勢能轉化為動能。

⑶ 整體上自行車是費力機械,一般為省距離才騎自行車。頂風騎車比頂風行走艱難,就是因為騎車費的力被「放大」了。

6、前驅和後驅

⑴自行車屬於後驅,即後輪驅動,前輪被動。

⑵自行車由於後驅,筆直騎過後的胎痕一條筆直,一條規則彎曲,筆直的為後輪胎痕,彎曲的為前輪胎痕。

擴充套件資料:

1、車架部件是構成自行車的基本結構體,也是自行車的骨架和主體,其他部件也都是直接或間接安裝在車架上的。

車架部件的結構形式有很多,但總體可以分為兩大類:即男式車架和女式車架。

由於自行車是依靠人體自身的驅動力和騎車技能而行駛的,車架便成為承受自行車在行駛中所產生的衝擊載荷以及能否舒適、安全地運載人體的重要結構體,車架部件製造精度的優劣,將直接影響乘騎的安全、平穩、和輕快。

一般輻條是等徑的,為了減輕重力,也有製成兩端大、中間小的變徑輻條,還有為了減少空氣阻力將輻條製成扁流線型。

2、外胎:分軟邊胎和硬邊胎兩種。軟邊胎斷面較寬,能全部裹住內胎,著地面積比較大,能適宜多種道路行駛。硬邊胎自重輕,著地面積小適宜在平坦的道路上行駛,具有阻力小,行駛輕快等優點。

外胎上的花紋是為了增加與地面的摩擦力。山地自行車的外胎寬度特別寬,花紋較深也是適應越野山地用。

3、腳蹬部件:腳蹬部件裝配在中軸部件的左右曲柄上,是一個將平動力轉化為轉動力的裝置,自行車騎行時,腳踏力首先傳遞給腳蹬部件,然後由腳蹬軸轉動曲柄,牙盤,中軸,鏈條飛輪,使後輪轉動,從而使自行車前進。

因此腳蹬部件的結構和規格是否合適,將直接影響騎車人的放腳位置是否合適,自行車的驅動能否順利進行。

腳踏:可分為整體式腳踏和組合式腳踏。無論什麼款式的腳踏都必須有腳踏面,必須安全可靠,具有一定的防滑效能,可以選用橡膠、塑料或金屬材料製造。腳踏必須轉動靈活。

4、前叉部件:前叉部件在自行車結構中處於前方部位,它的上端與車把部件相連,車架部件與前管配合,下端與前軸部件配合,組成自行車的導向系統。

轉動車把和前叉,可以使前輪改變方向,起到了自行車的導向作用。此外,還可以起到控制自行車行駛的作用。

前叉部件的受力情況屬懸臂樑性質,故前叉部件必須具有足夠的強度等性質。

5、鏈條:鏈條又稱車鏈、滾子鏈,安裝在連輪和飛輪上。其作用是將腳踏力由曲柄、鏈輪傳遞到飛輪和後輪上,帶動自行車前進。

鏈輪:用高強度鋼材製成,保證其達到需要的拉力。

6、飛輪:飛輪以內螺紋旋擰固定在後軸的右端,與鏈輪保持同一平面,並通過鏈條與鏈輪相連線,構成自行車的驅動系統。從結構上可分為單級飛輪和多級飛輪兩大類。

單級飛輪又稱為單鏈輪片飛輪,主要由外套、平擋和芯子、千斤、千斤簧、墊圈、絲擋幾鋼球等零件組成。其單級飛輪工作原理:當向前踏動腳踏時,鏈條帶動飛輪向前轉動,這時飛輪內齒和千斤相含,飛輪的轉動力通過千斤傳到芯子,芯子帶動後軸和後輪轉動,自行車就前進了。

當停止踏動腳踏板時,鏈條和外套都不旋轉,但後輪在慣性作用下仍然帶動芯子和千斤向前轉動,當反向踏動腳踏時,外套反向轉動,會加速千斤的滑動,使「嗒嗒」聲響得更急促。多級飛輪是自行車變速裝置中的一個重要部件。

多級飛輪是在單級飛輪的基礎上,增加幾片飛輪片,與中軸上的鏈輪結合,組成各種不同的傳遞比,從而改變了自行車的速度。

6樓:匿名使用者

自行車運動力學 自行車是我們日常生活中極其常見的一種交通工具。它的出現距今已有百餘年的歷史。最早的自行車是由法國人西夫拉克發明的,它沒有傳動系統,靠兩腳蹬地向前滑行,最快只能達到時速20公里。

後來蘇格蘭人皮埃爾發明了前輪帶腳蹬的自行車。第一輛現代意義的自行車出現在19世紀末的英國,後由傳教士帶入中國。據統計目前中國有大約五億輛自行車。

自行車運動力學 自行車運動是一種半機械化運動。人們應掌握一定的機械原理和力學知識,有效地利用傳動速比,合理掌握運動強度,巧妙節省體能消耗,從而以充沛的體力,達到高效的運動 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、被動齒輪、鏈條及變速器等。齒輪比與傳動比關係著自行車的使用效率。

後輪運轉實質在於:在鏈條傳動下的飛輪帶動後輪轉動,飛輪與後輪具有相同的角速度,而後輪半徑遠大於齒輪半徑,由線速度增大,提高了車速。 自行車的踏腳用到了槓桿原理。

以飛輪的輪軸為支點,用較長的鐵桿來轉動鏈條上的飛輪,可以省力。踏腳飛輪上用到了齒輪,以防止鏈條打滑。 自行車上的鏈條與車子的後輪之間也採用了齒輪傳動。

並且應用了比踏腳飛輪更小的齒輪,可以節省踏腳所用的力,同時,還提高了自行車後車輪運轉時的速度。自行車的剎車系統也用到了槓桿原理。以車把上的剎車柄的轉折關節為支點,起到了省力的作用。

想停住自行車,一個人拉都有點困難,但這麼一捏,馬上能停住。簡單的機械在生活中起到的作用真是不可思議啊! 前觸閘:

前觸閘是靠槓桿原理制動的。當手握緊閘把時,閘把的另一頭將接頭、拉桿、拉管向下壓,使閘皮向下壓至與輪胎接觸,產生摩擦制動力。其缺點是剎車效果與輪胎充氣程度有關。

充氣不足時,會使摩擦力減小,影響剎車效果。腳蹬是輪軸,但是輪軸也用了槓桿的原理。...自行車是一種機械,它由許多的簡單機械構成:

執行部分的車把,控制部分中的車閘把,後閘部件中的前曲拐,後曲拐及支架,貨架上的彈簧夾,車鈴的按鈕等部件都屬於槓桿. 傳動部分中的腳蹬... 1:

腳踏板是動力,鏈條是阻力.支點是中間圓盤的軸 2:後輪外圈的車胎是阻力,自行車鏈條是動力.

車輪軸是支點 行車剎車 行車剎車由鼓式、輪圈式到碟剎式,與時俱進。碟剎的使用愈來愈普及,而剎車這種安全、保命裝置,沒有失敗的權利。我們意在認識碟剎,不在論斷、區別好壞。

選擇及採用何種系統,應是使用者依據自己的騎乘方式、需求、預算等的衡量,各取所需,各有所用。 機械式或油壓式mechanic or hydraulic (actuated) 依剎車作動的方式區分,或說以作動剎車片夾持碟盤的介質來分,一是剎車線,一是油。 機械式碟剎,靠剎車線的拉力讓卡鉗內的剎車片磨擦並夾住碟盤,產生剎車效果。

油壓式,以油液為介質,拉剎車把乃作動裡面的活塞壓縮油液,壓力從油管直通卡鉗,從而推動卡鉗內的活塞,帶動剎車片夾持碟盤。機械式碟剎有其相容上的便利性,一般的v型剎車把就可以通用。油壓碟剎的剎車把、油管及卡鉗是完整配合的一組產品,自然和傳統纜線作動的剎車沒有共通的交集。

有些碟剎廠商設計了半機械、半油壓碟剎(semi-hydraulic),這個中間路線產品維持油壓卡鉗,依舊靠纜線拉力,但作動的是在卡鉗部位的壓縮活塞。油壓碟剎好處在於剎車輸出力道是人手部施力的好幾倍,屬於四兩撥千斤型的敏銳的剎車力道。密封屬性,低保養度。

油壓碟剎在汽機車上的運用十分成熟,到了吹毛求疵的自行車,卻牽涉許多技術難題,看似簡單的自行車,其實不好搞定。不過,油壓碟剎的剎車把上有儲油壺(reservoir),所以體積比較大,在許多零件寸土必爭的車把手上爭地盤,要注意和sti類的變速拉柄,及grip shifting旋轉式變速手把的相容性問題。傳統的輪圈剎車也有油壓式的,猜猜看?

magura hs11、33、66就是。 而靠纜線拉動機械原理的碟剎,可能會因線本身的長度、彈性,和外殼磨擦等種種因素,而流失了剎車力道。遇上潮溼、下雨天,剎車常常伴隨著尖叫聲,有些車友的背脊會癢起來。

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