自行车的构造及原理 与自行车有关的物理学知识 部件 所用力学知识 作用 车把 利用杠杆原理转动车轮 改变方向 轮盘 利用杠杆原理拉动链条 省力 链条 链条与飞轮齿合，产生相互 传动动力 作用力 车架 利用三角形的特征(坚固) 支撑 尾灯 光的漫反射 避免事故 车闸 增大磨擦力 刹车 车胎花纹 增大磨擦力 防止打滑 自行车结构 自行车根据不同的目的的开辟设计。因此,要在日新月异的新型自行车中挑 选自己满意的自行车并非易事。 下面是山地车的基本结构的图示:Headset:车头碗组 Shifters:变速把 Brakes: 刹车 Suspension:避震 Seat Post:座杆 Wheels:车轮 Tires:车胎 Bottom Brackets:中轴 Cranksets:大齿盘 Pedals:脚踏 Rims:车圈 自行车上的杠杆、轮轴 ① 自行车上的杠杆 ·控制前轮转向的杠杆：自行车的车把，是省力杠杆，人 们用很小的力就能转动自行车前轮，来控制自行车的运动方向和 自行车的平衡 ·控制刹车闸的杠杆：车把上的闸把是省力杠杆，人们用很小的力就能使车 闸以比较大的压力压到车轮的钢圈上 ·支持人重和货重的杠杆、三角杠、货架、前叉、后三角杠，都是广义的杠 杆，用以形成车身和承重 ②自行车上的轮轴 ·中轴上的脚蹬和花盘齿轮：组成省力轮轴，由脚蹬半径大于花盘齿轮半径 ·自行车手把与前叉轴：组成省力轮轴，手握把外的半径大于前叉轴的半径 ·后轴上的齿轮和后轮：组成费力轮轴、齿轮半径小于后轮半径 ·自 行车行驶速度与车轮直径的关系：常见的自行车轮的直径有 559mm(22 英寸)、 610mm(24 英寸)、660mm(26 英寸)、711mm(28 英寸)的，有实际经验的同学知道， 骑 28 车比 24 车费力一些，但速度快，因为 28 车轮的半径大，轮子每转一圈走 的距离长一些，故速度快，半径大使轮轴的轴半径大，故费力轮轴更费力. 自行车传动 自行车是传动式机械，它的传动装置包括：主动齿轮（通 称轮盘）、被动齿轮（通称飞轮）、链条及变速器等。 齿轮比与传动比关系着 自行车的使用效率，教练员和运动员应该懂得并掌握这些数据的计算与应用。 齿轮比:主动轮对被动轮的齿数之比为齿轮比。如果两个齿轮的齿数相同，那末 踏蹬一周。两个齿轮和后轮都各旋转一周。假如主动齿轮的齿数大于被动齿轮的 齿数，那末每踏蹬一周，被动齿轮转的圈数就大于一周多，速度加大。因此，齿 轮比与主动轮的齿数成正比，与被动齿轮的齿数成反比。以g 代表齿轮比，C 代 表主动齿轮的齿数，F 代表被动齿轮的齿数，它们之间的关系用公式表示，即： g=c/f 例如：赛车轮盘为 49 齿，飞轮为 14 齿，代入公式即可求出齿轮比为 : g=c/f=49/14=3.5 也就是说蹬踏轮盘一周，飞轮转三周半。 传动比（传动系数）：齿轮比乘以后圈直径，即为传动比。以 D 代表传动比，b 代表后圈直径，它们之间关系用公式表示，即： d=c/f×b=gb 由此可见，齿轮比确定之后，传动比是与后圈直径成正比的。 例如：轮盘为 49 齿，飞轮为 14 齿，后圈直径为 27 时（普通习惯用英时），代 人公式即可求出传动比： D=C/F×b=49/14×27 = 3.5×27＝ 94．5 传动行程，每踏蹬一周，车子向前运动的距离则为传动 ，行程，也叫速比行程。 其计算方法是传动比乘以圆周率。以 M 代表传动行程，π 代表圆周率（此为常 数，π＝3．14），它 们之间关系用公式来表示。即： M=Dπ=C/F×b×π 自行车后轮直径的计量普通习惯用英制表示，而行程计算普通习惯用公制，因此 在计算中需要把英制换算为公制。一英时=2．54CM，用 K 来代表，即：K＝2．54CM。 代入公 式，即： M=G/F×B×π×k 例如，赛车轮盘为 49 齿，飞轮为 14 齿,后轮真径为主教黄时，求它行程距离时， 求它行程距离，代人公式： M=C/F×b×π×k =49/14×27×3.14×2.54 =754CM 以上数据是自行车每踏蹬一周，车子向前行进行745cm, 即 7．54m。 飞轮 齿数齿数 行 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 程程 轮盘 齿数 40 7.016.746.015.615.264.954.674.424.204.003.823.663.503.363.23 41 7.196.636.165.755.395.074.794.534.314.103.923.753.593.443.31 42 7.366.796.315.895.525.194.904.654.444.204.013.843.683.533.39 43 7.546.696.466.035.655.325.024.764.524.304.113.933.773.613.47 44 7.717.126.616.175.785.445.144.874.634.404.204.023.853.703.56 45 7.897.286.766.315.915.575.264.984.734.504.304.113.943.783.64 46 8.067.446.916.456.045.695.375.094.844.604.394.214.033.863.72 47 8.247.607.066.596.185.815.495.204.944.704.494.304.123.953.80 48 8.427.777.216.736.315.945.615.315.054.804.594.394.204.033.88 49 8.597.937.366.876.446.065.725.425.154.914.684.484.294.123.96 50 8.778.097.517.016.576.195.845.535.265.014.784.574.384.204.04 51 8.948.257.667.156.706.315.965.645.365.114.874.664.474.284.12 52 9.128.417.817.296.836.436.075.755.475.214.974.754.564.374.20 53 9.298.587.967.436.966.566.195.865.575.315.064.844.624.454.28 54 9.478.748.117.577.106.686.315.975.685.415.164.944.734.544.36 55 9.648.908.267.717.236.806.426.085.785.515.255.034.824.624.45 56 9.829.068.417.857.366.936.546.195.895.615.355.124.914.704.53 自行车哪些地方安有钢珠? 自行车是人们代步的工具，应当骑起来越轻松、越灵便才越好、越省力，所以在 自行车上转动的地方，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磨擦力，保护零件，节省动力，因为滚 动磨擦比滑动磨擦小得多，用滚动来代替滑动可以大大减小磨擦，并时常加润滑 油，使接触面彼此离开，磨擦变得更小、更省力 . 自行车车闸 制动装置 (车闸)在一切运输机械中有着十分重要的作用.刹车不灵而导致的 交通事故屡见不鲜，自行车是采用什么办法来制动的呢? 1、自行车的车闸工作原理 自行车的车闸是利用磨擦力使自行车减速和住手 前进.当我们使用车闸时， 刹皮与车轮间的磨擦力，使车轮住手 运动或者速度减小，车轮与地面间的磨擦力由 滚动磨擦变成滑动磨擦，强大的滑动磨擦力使自行车迅速减速 (或者迅速住手 运 动). 2、自行车的车闸类型 根据刹车时制动点的位置 (即刹皮与车轮的磨擦位置)不同，车闸分为轮缘闸 和轮毂闸、脚闸. ①轮缘闸：其制动点在车缘上，包括： 普通闸：制动点在车圈的内侧面(刹皮磨擦车圈内侧面)，使用最广泛. 钳形闸：制动点在车圈直边上 (刹皮磨擦车圈直边)和直边车圈配合使用. 触闸：制动点在外胎胎冠上，刹皮磨擦外胎 ②车毂闸：其制动点在车轴上的闸盒上.包括： 抱闸：制动点在抱闸盒外侧，即刹皮磨擦闸盒 涨闸：制动点在闸盒内侧，即刹皮磨擦闸盒 ③脚闸：制动点在飞轮上，即利用零件卡住飞轮 3、自行车车闸的优缺点 无论是轮缘闸还是轮毂闸、脚闸，磨擦力大，制动效果好，但会对自行车的外胎 和刹皮产生大的磨损，使刹车效果变差，若是车缘闸，还会对车圈电镀层产生损 伤. 自行车的齿轮 齿轮是传递动力的装置，把两个齿轮放在一起，让它们转，你会发现 它们向相反方向转动，可见齿轮可改变力的方向，而自行车齿轮不是这样，它们 是由链条带动的，总是向相同的方向转动。自行车的型号越小，每组齿轮数就越 少，但是它们的传动比差不多，大约都是大齿轮转一圈，小齿轮约转两圈半。变 速车的齿轮在上坡时，链条接在后面的大齿轮上，这样虽然慢了些，但很省力； 在下坡时，链条接在后面的小齿轮上，这样速度会更快。平时骑车可以自由选择 齿轮。低速档齿轮适合在爬坡时用，中速档齿轮适合在平路和缓坡用，高速档齿 轮，踏板转很少困，齿轮转不 圈，所以最适合下坡时用。 脚蹬倒转时车轮不转 因因为在飞轮为在飞轮中有中有个个叫叫 磕头虫磕头虫 的零件，在正转时，飞轮会带动飞轮会带动 磕头虫磕头虫 把后轮转 起起来；倒来；倒转时，转时， 磕头虫磕头虫 打滑，所以转不起来。 变速器调校技巧 1.将前链条置於大齿盘上，後链条则拨入小齿轮。如下即可确定外部作 业位置： 先将上方小导轮精确地置於最小的小齿轮位置─如为 Shimano 系统为上 方的小 螺丝，ESP 系统为下方螺丝，而 Di.R.T 的变速系统则为前方的调校螺丝。 此项 工作也可在链条及变速缆线. 变速缆线最慢在此时即须卡上（之前应是将变速器及变速杆上的调螺丝 转 紧一圈）。而後以变速器调节螺丝将缆线轻调至紧绷的程度。如为 Sram 的组 件 ─不管是Di.R.T.或者ESP 系列─则可减省此手续。只须将缆线以右旋把上的 调节 螺丝调紧即可。 3. 至於内部作业机制方面，须将後方的链条拨 入最大的小齿轮上，前方则 置於小齿盘上。此时即可转动─依变 速器型式不同而有异（见上图）─其他各 颗调节螺丝至最紧，使上方的 小导轮精确地在大齿轮下方进行变速动作，注意 须达其极致点。如不然，在历 经一段夸姣的自行车之旅後，即可能因链条小齿 轮与轮辐之间的拉动而造成轮 辐断裂。 4. 现在应利用所谓的 B 号起子，将後变速器调整至最 大的小齿轮与上方小 导轮之间，直到空出一个半链环的空间为止。如 间隙过大，变速器的作动会不 精准，但如间隙过小，链条要拨入大 的小齿轮上便会有艰难。要诀：在调校时， 将踏板向後旋动，让後变 速器可自由摆动。 5. 接下来进行微调：将踏板向前转动，并将链条下拨至第 3 个小齿 轮 （前 方则置於中齿盘上为宜），後变速器调节螺丝（或者是 Di.R.T.及 E.S. P.车款右 握把上的调节螺丝）便可尽可能转松，到链条不和第 4 小齿轮磨擦为止。为了 查验，应将所有段速都彻底再变换一 次；如在上下变速时仍有些卡阻的现象， 可以再进行小幅度修 正。 6. 在缆线各端都会有一个尾套。这不仅是为了美观，也可防止缆线浮现叉 散或者缠卷情 形。在紧急时也可以轮圈尾套代替，但须用万能钳夹固定。 如要豪 华些，专业作法便是以焊锡制成此尾套 气门芯的作用 早期的各种轮子都是木轮、铁轮，颠簸不已.现代自行车使用充气内胎主要 是利用质量一定的气体体积减小，压强增大的原理，当路面不平给车胎带来冲击 的时候，充气内胎的压缩和恢复有很好的缓冲作用，减小了颠簸，既保护了自行 车，也减小前进阻力，也使人感到舒适. 充气内胎上的气门芯，起着单向阀门的作用，只让气体进入，不让气体外漏， 方便进气，保证充气内胎的密封.平时骑车时，若车胎没气了，应首先检查气门 芯是否完好，再检查内胎是否破了. 机械基础 自行车运动机械基础原理 运动是半机械化运动项目。教练员和运动员应掌握一定的机械原理和力学知 识，有效地利用传动速比，合理掌握运动强度，巧妙地节省体能消耗，从而以充 沛的体力，进行优质高效的科学训练。 自行车传动 自行车是传动式机械，它的传动装置包括：主动齿轮（通称轮盘）、被动齿 轮（通称飞轮）、链条及变速器等。 齿轮比与传动比关系着自行车的使用效率，教练员和运动员应该懂得并掌握这些 数据的计算与应用。 齿轮比:主动轮对被动轮的齿数之比为齿轮比。如果两个齿轮的齿数相同， 那末踏蹬一周。两个齿轮和后轮都各旋转一周。假如主动齿轮的齿数大于被动齿 轮的齿数，那末每踏蹬一周，被动齿轮转的圈数就大于一周多，速度加大。因此， 齿轮比与主动轮的齿数成正比，与被动齿轮的齿数成反比。以g 代表齿轮比，C 代表主动齿轮的齿数，F 代表被动齿轮的齿数，它们之间的关系用公式表示，即： g=c/f 例如：赛车轮盘为 49 齿 ，飞轮为 14 齿 ，代入公式即可求出齿轮比为 : g=c/f=49/14=3.5 也就是说蹬踏轮盘一周，飞轮转三周半。 传动比 （传动系数）：齿轮比乘以后圈直径，即为传动比。以 D 代表传动比，b 代表后圈直径，它们之间关系用公式表示，即： d=c/f×b=gb 由此可见，齿轮比确定之后，传动比是与后圈直径成正比的。 例如：轮盘为 49 齿，飞轮为 14 齿，后圈直径为 27 时 （普通习惯用英时），代人 公式即可求出传动比： D=C/F×b=49/14×27 = 3.5×27＝ 94 ．5 传动行程，每踏蹬一周，车子向前运动的距离则为传动行程，也叫速比行程。其 计算方法是传动比乘以圆周率。以 M 代表传动行程，π;代表圆周率 （此为常数， π＝3．14），它们之间关系用公式来表示。即： M=Dð=C/F×b×π 自行车后轮直径的计量普通习惯用英制表示，而行程计算普通习惯用公制，因此 在计算中需要把英制换算为公制。一英时=2．54CMAG九游会登录J9入口，用 K 来代表，即：K＝2．54CM。 代入公式，即： M=G/F ×B ×π×k 例如，赛车轮盘为 49 齿，飞轮为 14 齿,后轮真径为主教黄时，求它行程距离时, 代人公式： M=C/F×b×π×k =49/14×27×3.14×2.54 =754CM 以上数据是自行车每踏蹬一周，车子向前行进行745cm, 即 7．54m。 速度计算 自行车运动员在训练和比赛时骑行的距离不等，速度不同，为了便于教练员 训练水平，正确安排运动量和运动强度，需要在很短期内，计算出运动员的平 均速度（公里/小时）。普通以V 代表速度，S 代表距离，T 代表时间，它们之间 的关系为： V=S/T S=V×T T=S/V 例如：骑行距离为 50 公里，成绩是 90 分钟，平均时速则为： V=S/T=50 公里/90 分钟×60 分钟=33.33 公里/小时 空气阻力 车子向前进,必须借助于一定的力量。运动员每踏蹬一的力量，叫前进力， 也叫向前推力。前进力与用力、传动比、曲柄（即中轴到脚蹬的连杆）长以 Y 代表前进力，q 代表踏蹬力量，I 代表曲柄长度，D 代表传动比，它们之间的关 系用公式表示则为 Y＝Q×I/D。 前进力（Y）与踏蹬力量（q），曲柄长度（I）成正比,与传动系数（D）则成反比。 例如：传动系数为 94．5，曲柄长度为 7 英时，踏蹬力量为 25 公斤，前进力则 为：Y=Q×I/D=25×7/94.5=1.85 公斤 人们骑着自行车向前进时，即使在无风天也会感到有风从耳边飞过，速度越 快人感觉到的风力越大，妨碍前进的效果越明显。因为人们不是在真空中骑行， 而是四周始终被空气包围着。从物理学观点来讲。人骑车行进时，人和车给前方 空气以挤压力，而空气给人和车以反作用力，即空气阻力。经过测量，风速在 40 公里/时的情况下，垂直于风向每平方米面积受到的压力为11 公斤。不论风 速 40 公里 ／时或者是以每小时40 公里的速度骑行时，它们垂直于风向的每平方米 面积上所受到的空气压力都是11 公斤。自行车运动员在训练和比赛中，都会感 到在前面领骑要比在后面尾随别人费力气、在前面领骑者，首先突破空气的包围， 身后局部压力减低，高压空气向低压处流动，产生气体涡流，涡流向前运动产生 一定的冲击力，尾随在后面骑车的人可借助涡流向前的冲击力前进就能省力气。 而且尾随领骑者越近越省力。领骑者骑行速度越快，涡流何前冲击的力量就越大， 尾随者合理地借甩涡流的冲击力。就可以相对地减少 自己的体力消耗，保存实力， 赢得胜利。因此，在平时训练中应注意辨别风速、风向及尾随技术的训练. 人们骑车向前进时，必须突破空气阻力，这就需要力量。不同风级所产生的 风速，和垂直风向每平方米所受到的压力均不相同，惟独克服这些因素，车子才 能向前行驶。如：无风骑行时受风面积为0。5 平方米，自行车前进速度为每小 时 40 公里，空气对人们的压力为5．5 公斤。因此，人们必须用大于5．5 公斤 的前进力才干使车子前进。当运动员以自己全部体重在踏蹬点上，那末所产生的 前进力是多大呢 （暂不计算车子磨擦部份所消耗的力量）？例如：一运动员体重 70 公斤 ， 自行车 曲柄长度 7 时 ，速 比为 94.5，所产生 的前进 力是 ： Y=Q×I/D=70×7/94.5=5.19公斤。前进力是 5.19 公斤，遇到六级风的阻力是0.5 平方米为 5.5 公斤，运动员使用全部力量车子前讲力才右5.19 公斤/0.5 平方米 仍小于六级风的阻力。所以，在六级风的情况下运用94.5 的传动系数的运动员 是很难骑车前进的。就必须改变传动系数。 传动系统 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 来看看这个最奇妙的驱动传动系统的神奇所在。 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： 1 R R 2 后链轮 前链轮 3 R L 后 轮 从图中可以看到，当前轮以ω 的速度转动时，后链轮的转动速度应 1 该是: R    1 1 2 R 2 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： R    1 1   3 2 R 2 那末就可以得到，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：  2 nR R   1 3   R   3 3 3 60R 车 2 因为每分钟能提供的 n 可以看做常数，且是有限的，即如果将上 面表达式中常数部份以一个量 a 来表示时，上式即变成： R R  a • 1 3 车 R 2 不难看出，要提高车的速度，惟一可行的办法是提高 R R /R 的值。 1 3 1 因此，可以把前链轮做的大一些，后链轮较之后轮和轮盘小不少 ，那 么就可以提高骑行速度。但是，当 R R /R 的值过大，我们会发现 1 3 2 问题，自行车非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， 但是分析是故意义的，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磨擦力，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。来自大地的磨擦力既有滑动磨擦力、滚动磨擦力也 有少部份静磨擦力，而其中静磨擦力的上限稍稍大于滑动磨擦力。在 未开始骑行时，将可以把这三种磨擦力的合力视为滑动磨擦来处理， 这时将整个车受到的静磨擦和滚滑动磨擦一起设为 f ，人和车总重为 G ，橡胶轮与地面的磨擦因素设为  那末有：  。这个 f 就是我 ， f  G 们需要通过踏板赋予车轮的。先不考虑脚踏板和轮盘间传动效果，设 人能赋予轮盘的力即后链轮受到的带动拉力为 F ，那末F 和 f 对后轮 轮盘中心的力矩为零。所以就有关系: f R F R 即 F  GR3 3 2 R 2 同时注意到，由于橡胶和地面间磨擦系数接近于 1 （为了安全 ，刹车 时能更快停下来所以在轮胎上设计了不少条纹突起等增大磨擦），那 么，一旦 R / R 设计过大，假设为 10 ，那末上式就近似为：F 10G ， 3 2 要想满足上式，链条将要承受多大的力啊。由于链条能承受的拉力是 有限的，所以过大的拉力将会导致链条被拉断。此外 ，链条在长期的 载荷下，势必产生不可恢复的塑性形变，久之就使得链条不能张紧、 传动无力等“疲惫”现象。 考虑脚踏板和轮盘间的力传动，设脚踏板到轮盘转轴距离为 d ， 人对脚踏板的力为 F 可以知道有如下关系： ， 踏 F d Me R f 踏 3 考虑到上面几个关系式，可以得到： R GR  R R 1 3 1 3 F  •  • •G 踏 d R d R 2 2 可见，当 R R /R 值设计越大（即希翼转速越快）时，需要人提供 1 3 2 的蹬力就越大。而构造决定了自行车 d 的上限，所以，要想省 力，就要控制R R /R 的比值，这也决定了传统自行车的骑行车速。 1 3 2 同时我们从上面的式子也可以看出 ，只要改变 R R /R 的值，自 1 3 2 行车前进速度就会随人蹬脚踏板的速度相应地改变，这也就是变速自 行车的变速原理。如下图: 换挡推手 换 （ 挡 导 变 链 速 轮 器 ） 当转动变速器时，推手将作用于换挡变速器 ，换挡变速器的工作原理 就是将链条向里或者向外推 ，由于齿轮的齿尖向链条方向翻出了一定角 度 ，当链条被推到该齿尖接触范围时，由于换挡变速器和后轮连接轴 的张紧作用 ，将使得自行车链条转接到后轮后链轮不同的档位 ，实现 不同的变速要求。前面的前链轮的换挡原理和后轮基本一致，只是略 有一些不同而已。由此可以看出，两轮（脚踏轮和后链轮）的不同半 径轮越多，可变速档位也就越多。 据报导 ，现在市场上还浮现了椭圆轮盘，通过改善链条传动受力 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。本实用新型系统与普通 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织设置 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，当链条静止或者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 力而灵便的特点。 此外自行车应当骑起来越轻松、越灵便才越好、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磨擦力，保护零件 ， 节省动力，因为滚动磨擦比滑动磨擦小得多 ，用滚动来代替滑动可以 大大减小磨擦 ，并时常加润滑油 ，使接触面彼此离开 ，磨擦变得更小、 更省力。 自行车虽简单 ，但它之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，才干使之得到升华 ，我们也才干因此成为合格的机械电子工程 领域的真正实用之才。

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