自行车上的力学知识是怎样的 你了解吗？

一、概述自行车的结构以及功效自行车的窗框、车胎、脚踩、刹车踏板、传动链条等25个部件中，其基础部件缺一不可。依照各部件的工作中特性，大概可将其分成导向性系统软件、驱动器系统软件、刹车系统。

1、导向性系统软件：由手把、前叉、前轴、前胎等部件构成。大家能够 根据控制手把来更改行车方位并维持车体均衡。

2、驱动器系统软件：由脚踏、后轴、链轮链条、曲柄、传动链条、飞轮、后轮、后轮等部件构成。人的脚的相互作用力是靠脚踏根据曲柄，链轮链条、传动链条、飞轮、后轮等部件传动系统。

3、刹车系统：它由车闸构成，大家能够 随时随地控制车闸，使行车的自行车降速、终止。 A.手把：是省力杠杆，用不大的力能够 旋转自行车前胎，来操纵自行车的健身运动方位和均衡；B.踏脚：采用了杠杆作用，以飞轮的轮轴为支撑点，用很长的忠实来旋转传动链条上的飞轮，能够 省劲；C.前闸、后闸：是一个杆杠具备省力的作用；D.后轮：功效在轮轴上的形变杆杠，但费劲 ；E.水龙头（门把）：根据轮轴能够 轻轻松松的操纵方位；F.踏脚板与传动齿轮 ：功效在轮轴上驱动器自行车走动，能够 省劲；G.刹车踏板闸：手把上的刹把是省力杠杆，大家可以用不大的力功效在手把上就可以使车终止；H.大车轱辘与小传动轴 ：功效在轮轴上能够 加速行车的速率 ；I.传动轮与传动齿轮 ：根据轮轴提升车轱辘转速比； J.车闸把与曲轴:是一个省力杠杆，可扩大对刹车片的抗拉力；K.后轴上的脚踏和花盆底传动齿轮：构成省劲轮轴但脚踏半经超过花盆底传动齿轮半经 ；L.自行车把手与前叉轴：构成省劲轮轴但把手旋转的半经务必超过前叉轴的半经 ；M.后轮上的传动齿轮和后轮：构成费劲轮轴但传动齿轮半经务必低于后轮半经 。

二、实际详细介绍一些与结构力学专业知识相关的自行车部件：

1、窗框部件是组成自行车的基础建筑结构，也是自行车的框架和行为主体，别的部件也全是立即或间接性安裝在窗框上的。以便降低迅速行车的摩擦阻力，自行车还能够选用流线形的无缝钢管，也有以便降低摩擦阻力将辐条做成扁流线形。

2、外胎：分软边胎和硬边胎二种。软边胎横断面较宽，能所有裹起来内胎，碰地总面积较为大，能适合多种多样路面行车。硬边胎自身重量轻，碰地总面积小适合在平整的路面上行车，具备摩擦阻力小，行车欢快等优势。

3、脚踏部件：脚踏部件安装在后轴部件的上下曲柄上，是一个将平驱动力转换为转驱动力的设备，自行车骑车时，脚踩力最先传送给脚踏部件，随后由脚踏轴旋转曲柄，后轴，传动链条飞轮，使后轮旋转，进而使自行车前行。脚踩：可分成一体式脚踩和组合型脚踩。脚踩务必有脚踩面，务必可以信赖，务必旋转灵便，具备一定的地面防滑特性。

4、前叉部件：前叉部件在自行车构造中处在正前方位置，它的上方与手把部件相接，窗框部件与前管相互配合，下方与前轴部件相互配合，构成自行车的导向性系统软件。旋转手把和前叉，能够 使前胎转换方向，能够 具有操纵自行车行车的功效。前叉部件的承受力状况属悬臂梁特性，因此 ，前叉部件务必具备充足的抗压强度。

5、传动链条：传动链条别称车链、滚子链条，安裝在连轮和飞轮上。功效是将脚踩力由曲柄、链轮链条传送到飞轮和后轮上，推动自行车前行。 链轮链条：以便确保链轮链条做到必须的抗拉力，因此 ，务必用高韧性的原材料生产制造。

6、飞轮：从构造上可分成单极飞轮和多级别飞轮两类。 单极飞轮又称之为多肽链轮片飞轮，关键由外衣、平挡和芯轴、千斤顶、千斤顶簧、密封圈、丝挡几轴承钢球等零件构成。它的原理：当往前踏动脚踩时，传动链条推动飞轮往前旋转，这时候飞轮齿型和千斤顶相含，飞轮的转驱动力根据千斤顶传入芯轴，芯轴推动后轮和后轮旋转，自行车就可以前行。 多级别飞轮是自行车变速装置中的一个关键部件。当终止踏动踏脚板时，传动链条和外衣也不转动。可是，后轮在惯性作用下依然推动芯轴和千斤顶往前旋转，这时候飞轮齿型造成相对滑动，将芯轴缩小到芯轴的槽孔内，千斤顶又缩小了千斤顶簧。当千斤顶啮合角滑倒飞轮齿型顶部时，千斤顶簧被缩小得数最多，再略微往前滑一点，千斤顶被千斤顶簧弹到轮齿上，传出“嗒嗒”的响声。芯轴旋转加速，千斤顶也迅速在每个飞轮齿型上拖动。当反方向踏动脚踩时，外衣反方向旋转，会加快千斤顶的拖动。多级别飞轮是在单极飞轮的基本上，提升几块飞轮片，与后轴上的链轮链条融合，构成各种各样不一样的传送比，进而更改了自行车的速率。

三、自行车上简易机件的力和运动的运用

1.精确测量中的运用   在精确测量运动场的长短时，也可应用自行车。如一般车轱辘的直徑为0.71米或0.66米。那麼掉转一圈长短为直徑乘圆周率π，即约2.23米或2.07米，随后，让车顺着运动场翻转，记录下来滚过的匝数n，则运动场长为n×2.23米或n×2.07米。

2．力和运动的运用 (1)减少与扩大磨擦。     车的前轴、后轴及后轮均选用翻转以减少磨擦。为更进一步减少磨擦，大家经常在这种位置加润滑液。   

（1）好几处刻着凸凹不平的纹路以扩大磨擦。如：车的外胎，车把手塑料套，蹬板套、闸把套等。

（2）变滚动摩擦力为滚动摩擦以扩大磨擦。如：在刹车踏板时，车轱辘已不翻转，而在路面上拖动，磨擦大大增加了，因而，车可快速停驶。而在刹车踏板的另外，手用劲紧握车闸把，扩大刹车片对刚圈的工作压力以做到劝阻车轱辘翻转的目地。

 （3）弹黄的避震功效。   车的坐垫下安装有很多根弹黄，运用它的调节作用能够 减少振动，使大家坐着上边更为舒适。

3．气体压强专业知识的运用 

（1）自行车车胎上刻着载货量。若车截太重，那麼车胎就应遭受气体压强很大而被压破。   

（2）坐垫呈鞍子型，它可以扩大坐垫与身体的触碰总面积以减少屁股所受气体压强，让人骑自行车不容易觉得疲惫。

（3）运动和力的运用 刹车踏板时,手用劲紧握车闸把,扩大刹车片对车轱辘刚圈的工作压力,以做到劝阻车轱辘翻转的目地.刹车踏板时,车轱辘已不翻转,而在路面上拖动,变翻转为拖动后,磨擦大大增加,因此 车可以快速制动系统。

四、自行车上结构力学专业知识的应用

1．惯性定律的应用    迅速行车的自行车，假如忽然把前胎停下，后轮怎么会跳起呢？这是由于前胎遭受摩擦阻力而忽然终止健身运动，但车里的人与后轮沒有遭受摩擦阻力，依据惯性定律，人与后轮要维持再次往前的运动状态，因此 后轮会跳起。因此 要谨记下坡路或汽车行使时，不可以独立用自行车的前闸刹车踏板，不然会出現车翻安全事故！

2.功和能的专业知识应用 大家在骑自行车上较陡的坡时,通常走'S'形线路,它是依据功的原理.如图所示,坡长等同于斜坡长,坡高等同于斜坡高,依据功的原理:W1=W2,即FL=Gh,也可以创作:,可看得出,斜坡长L是斜坡高h的好几倍,常用的力F便是作用力G的一些之一,因此 ,在高宽比h不会改变的状况下,斜坡越久越省劲,走'S'形线路是以便扩大斜坡长,进而能圆满上坡起步。

3.热变形专业知识的应用 在炎炎夏日,车胎内的气不可以充得太足,也不可以放到炎日下暴晒,由于车胎内的气体遇热大幅度澎涨,气体压强激增会将车胎胀破。

4.机械动能与可以的转换 用自行车打气筒给车胎加油打气,过一会儿,筒壁会热起來,这是由于缩小筒内汽体和摆脱活塞杆与料层的磨擦作功,使筒壁可以提升,溫度上升,因此 筒壁会发烫。

五、科学研究感受：

① 一种简易的代步工具竟然包括这般之多的结构力学专业知识，显而易见物理学就在大家身旁。若日常生活沒有力的存有，我们的日常生活蒋会成什么样子！   

②物理学无所不在，我们的日常生活、学习培训、工作中离不了物理学，仅有根据大家仔细的观查、发觉、讨论才可以大量的掌握物理学在日常生活中的必要性。大家仅有大量的掌握物理学才可以使我们的日常生活更为舒服，更为幸福。   

③另外，根据本次调查分析，提升了大家的团结协作工作能力，也是大家对物理学的科学研究更为深层次！