邯郸舆乐户外自行车体育俱乐部工作汇报
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舆乐户外自行车体育俱乐部以促进全民健身、丰富民众文体生活为宗旨，突出推广健康、低炭、运动、休闲的新时期自行车骑行运动理念，在不断提高专业指导管理水平的的同时，依照公益活动、自愿参加、自觉互助、费用自理、风险自负的活动原则，开展了一系列广受欢迎的自行车户外休闲健身活动。
每日夜骑和晨骑活动：春夏秋三季，每日晚8时和早6时，分别由志愿领队组织在市区北部高新技术开发区路段和市区南部高教区路段开展短矩骑行运动。
周末郊游骑行活动：
每个周末，组织认真负责的热心骑友志愿担任领队，设计1到3条以上1日或2日的骑行线路，目的地以邯郸周边景区景点为主，里程50-150公里/日，常年如此。
假期长途骑行活动：
逢各个长假，设计3日以上的长途骑行活动，满足骑行爱好者的进一步运动休闲需求。较有代表性的活动有：骑行拉萨迎火车、环青海湖迎奥运、老骑友骑行东三省、绿色川藏行、穿越太行挑战赛等长途骑行活动。特殊节日骑行宣传活动：
积极参与策划节日骑行宣传活动，推广健康、低炭、公益的生活理念。如妇女节“骑时你很美”环城骑行、918骑友献热血、一人多带一本书支教山区小学、骑行捐助弱势群体、无车日环城骑行、元旦迎新环城骑行活动等。
年度常设骑行活动：
1、每年10月份，择地举办邯郸自行车比赛，以邯郸选手为主，尝试吸引外地车友参
赛，已成功在赵王城遗址、峰峰老道泉、廉颇墓举办了三届。
2、年终优秀领队、骑友表彰感恩联欢会。对一年来认真负责的优秀领队和有突出表现
的骑友进行表彰。
3、今年4月尝试举办春季“布谷节”骑行活动，以后每年一届。
骑行安全常识讲座：
联合医疗、保险机构，举办自行车骑行常识、安全常识讲座，已于去年8月和今年3月成功举办两次，计划今年至少一个季度一次，力争实现每月一期，促进骑行活动步入规范化、专业化轨道。
扩展阅读：自行车上的力学知识(车店培训改编版)
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自行车上的物理学知识
自行车上的物理学知识
邯郸舆乐户外自行车俱乐部选编201*/12/3
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自行车上的物理学知识一、课题研究目的
自行车是人们普遍使用的“绿色”交通工具，通过研究自行车上的力学知识，了解自行车的结构，以及每一个零件的作用，使人们更好的认识、利用自行车，让自行车更好的为人类服务。
二、课题操作过程：（简略提纲）
步骤1：了解自行车的具体构造，包括：车架、导向系统、驱动系统，及制动系统。
步骤2：逐步分析自行车上的力学知识涉及到的力学原理（如静摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦、杠杆等）。
步骤3：对研究成果进行总结。三、课题正文
自行车的车架、轮胎、脚踏、刹车、链条等25个部件中，其基本部件缺一不可。其中，车架是自行车的骨架，它所承受的人和货物的重量最大。按照各部件的工作特点，大致可将其分为导向系统、驱动系统、制动系统：
1、导向系统：由车把、前叉、前轴、前轮等部件组成。乘骑者可以通过操纵车把来改变行驶方向并保持车身平衡。2、驱动（传动或行走）系统：由脚蹬、中轴、链轮、曲柄、链条、飞轮、后轴、后轮等部件组成。人的脚的蹬力是
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靠脚蹬通过曲柄，链轮、链条、飞轮、后轴等部件传动的，从而使自行车不断前进。
3、制动系统：它由车闸部件组成、乘骑者可以随时操纵车闸，使行驶的自行车减速、停使、确保行车安全。此外，为了安全和美观，以及从实用出发，还装配了车灯，支架等部件。
下面来具体介绍一些与力学知识有关的自行车部件：1、车架部件是构成自行车的基本结构体，也是自行车的骨架和主体，其他部件也都是直接或间接安装在车架上的。
车架部件的结构形式有很多，但总体可以分为两大类：即男式车架和女式车架。
车架一般采用普通碳素铜管经过焊接、组合而成。为了减轻管重量，提高强度，较高档的自行车采用低合金钢管制造。为了减少快速行驶的阻力，有的自行车还采用流线型的钢管。
由于自行车是依靠人体自身的驱动力和骑车技能而行驶的，车架便成为承受自行车在行驶中所产生的冲击载荷以及能否舒适、安全地运载人体的重要结构体，车架部件制造精度的优劣，将直接影响乘骑的安全、平稳、和轻快。一般辐条是等径的，为了减轻重力，也有制成两端大、中间小的变径辐条，还有为了减少空气阻力将辐条制成扁流线型2、外胎：分软边胎和硬边胎两种。软边胎断面较宽，能
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全部裹住内胎，着地面积比较大，能适宜多种道路行驶。硬边胎自重轻，着地面积小适宜在平坦的道路上行驶，具有阻力小，行驶轻快等优点。
外胎上的花纹是为了增加与地面的摩擦力。山地自行车的外胎宽度特别宽，花纹较深也是适应越野山地用。3、脚蹬部件：脚蹬部件装配在中轴部件的左右曲柄上，是一个将平动力转化为转动力的装置，自行车骑行时，脚踏力首先传递给脚蹬部件，，然后由脚蹬轴转动曲柄，中轴，链条飞轮，使后轮转动，从而使自行车前进。因此脚蹬部件的结构和规格是否合适，将直接影响骑车人的放脚位置是否合适，自行车的驱动能否顺利进行。
脚踏：可分为整体式脚踏和组合式脚踏。无论什么款式的脚踏都必须有脚踏面，必须安全可靠，具有一定的防滑性能，可以选用橡胶、塑料或金属材料制造。脚踏必须转动灵活。
4、前叉部件：前叉部件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。
转动车把和前叉，可以使前轮改变方向，起到了自行车的导向作用。此外，还可以起到控制自行车行驶的作用。
前叉部件的受力情况属悬臂梁性质，故前叉部件必须具有足够的强度等性质。
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5、链条：链条又称车链、滚子链，安装在连轮和飞轮上。其作用是将脚踏力由曲柄、链轮传递到飞轮和后轮上，带动自行车前进。
链轮：用高强度钢材制成，保证其达到需要的拉力。6、飞轮：飞轮以内螺纹旋拧固定在后轴的右端，与链轮保持同一平面，并通过链条与链轮相连接，构成自行车的驱动系统。从结构上可分为单级飞轮和多级飞轮两大类。
单级飞轮又称为单链轮片飞轮，主要由外套、平挡和芯子、千斤、千斤簧、垫圈、丝挡几钢球等零件组成。
其单级飞轮工作原理：当向前踏动脚踏是，链条带动飞轮向前转动，这时飞轮内齿和千斤相含，飞轮的转动力通过千斤传到芯子，芯子带动后轴和后轮转动，自行车就前进了。
当停止踏动脚踏板时，链条和外套都不旋转，但后轮在惯性作用下仍然带动芯子和千斤向前转动，这时飞轮内齿产生相对滑动，由此将芯子压缩到芯子的槽口内，千斤又压缩了千斤簧。当千斤齿顶滑到飞轮内齿顶端时，千斤簧被压缩得最多，再稍微向前滑一点，千斤被千斤簧弹到齿根上，发出“嗒嗒”的声响。芯子转动加快，千斤也很快在各个飞轮内齿上滑动，发出“嗒嗒”的声音。当反向踏动脚踏时，外套反向转动，会加速千斤的滑动，使“嗒嗒”声响得更急促。多级飞轮是自行车变速装置中的一个重要部件。
多级飞轮是在单级飞轮的基础上，增加几片飞轮片，与
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中轴上的链轮结合，组成各种不同的传递比，从而改变了自行车的速度。
7、车闸：是保证骑乘者安全的结构，按制动点的位置来分，可以分为轮缘闸和轴闸两大类，我们重点介绍最常见的轮缘闸。
轮缘闸是一种通过机械杠杆、推杆、拉杆或钢丝绳等直接将高摩擦因素的闸皮压向车圈边缘后轮胎，将转动中的车轮刹停的装置。
轮缘闸结构简单，维修保养方便，因此被广泛使用。但是，如果接触车圈轮缘不正，或雨水淋湿的影响，会降低摩擦，从而影响制动的效果。常见的有：
普通闸：优点为接触面合理，制动力矩大，制动灵敏，刹车性能可靠，结构简单和安装修理方便。
钳形闸：当刹车时，其左右闸叉和闸皮就像钳子一样，紧紧地钳住车圈的两个端边，达到使车减速或停的目的。优点是刹车时力臂大，制动效果好，传动零件少，调节和维修方便，重力轻，外形美观。
悬臂闸：优点为悬臂闸刹车时的力矩比钳形闸更大，制动性能好，结构简单，重力轻，调节和维修方便。
前触闸：前触闸是靠杠杆原理制动的。当手握紧闸把时，闸把的另一头将接头、拉杆、拉管向下压，使闸皮向下压至与轮胎接触，产生摩擦制动力。其缺点是刹车效果与轮胎充
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气程度有关。充气不足时，会使摩擦力减小，影响刹车效果。
脚闸：优点为由于刹车是用脚力的，所以在脚闸上产生的正压力越大，刹车效果越好。
闸的优点：刹车的制动点不在轮缘上，不会损坏车圈的电镀层。8、其他：
鞍座的长度、宽度的鞍梁的结构是以车型和乘骑者的性别、习惯来确定。鞍座的结构设计应充分考虑乘骑者舒适。它依靠鞍管与车架作钢性连接，用来承受人体的重量。具体来说：
鞍座面：是人体体重的支撑面，具有良好的强度和弹性，它由鞍座面皮和垫皮组成。
鞍座架：又称鞍梁，是鞍座的主体，其结构比较复杂，一般由前后撑板，左右鞍撑，上下梁组成，并连接和支撑鞍面。
鞍座簧：实质上是鞍座架的一部分。它支撑着鞍座架和鞍座面，起着缓冲和减震的作用。鞍座簧的形式有立簧、卧簧和拉簧等几种。
鞍座夹：又称鞍座卡，是由夹紧螺钉，座夹和夹板等组成，用来将鞍座固定在鞍簧上。
自行车的变速原理：
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从机械原理角度来看，主动轮和从动轮相互间的大小决定其传动比的大小。对一辆自行车来说，其骑行速度的快慢主要取决于装置中链轮直径大小（齿数）和飞轮直径大小（齿数）之比这个比率称为“速比”。用字母表示为I=Z1/Z2(Z1:链轮齿数。Z2：飞轮齿数。I：速比)影响自行车速度快慢的因素：
骑车者骑行时的输出功率：
V=P/f（V：骑行速度。P：人输出功率。f：骑行阻力）
受阻力的影响：
A：空气阻力f空=k空*F*V2
（f空：空气阻力。k空：空气阻力系数。F：受风。V：骑行速度）
B：滚动阻力f滚=（G1+G2）k滚
（f滚：滚动阻力。G1：自行车重力。G2：自行车和
人共重。k滚：滚
动阻力系数。）要减小滚动阻力就要减少自行车的重
力和减少滚动阻
力，摩擦因素。
C：爬坡阻力：坡度越大，爬坡阻力就越大。D：加速阻力：只是在加速时产生的。
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fa=G+G当/g*a（fa:加速阻力G:自行车重G当：转动相当重力）
近几年来，人们又研究出了一些提高自行车稳定性的部件，例如：避震前叉：车胎充足气后，车轮与道路的接触面积小，摩擦阻力相应减小，使得行驶较轻松。但是，一旦遇上高低不平的道路，就会颠簸不稳，特别是前叉震动更加厉害。采用避震前叉可以起到以下一些作用：
将车架和前轮弹性的连接在一起，可吸收并缓解因路面不平而传递给车架的冲击和震动，保持乘骑舒适和平稳。
由于减震装置具有缓冲作用，可以避免某些零件因过分震动而损坏。
减震装置能传递垂直力，驱动力，侧向力以及相应产生的力矩，确保骑行舒畅。
随着人民的物质生活水平的提高，自行车也一定不断改进，性能一定会越来越好，品种也一定会越来越多。我们现在所学的知识毕竟是有限的，自行车上的力学知识还有很多，根据我们现在所学的知识和所查的一些资料，作出以上介绍，若有不足之处，请指出并改正。四、课题研究体会
通过本次课题研究，使我们熟悉了自行车的结构构造及工作原理，锻炼了查找资料的能力和社会实践能力，自行车中很多物理知识，使我们更加感觉到学习和实践的重要性，
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我们以后会更加努力的学习，更加积极地参加社会实践活动。
自行车的介绍
自行车（bicycle）
人力脚踏驱动的两轮车。又称脚踏车、单车。无噪声、无污染、自重轻、结构简单、造价低、使用维修方便，广泛用于交通代步、运载货物、体育锻炼和竞赛等。
自行车的发展沿革
1790年,有个法国人名叫西夫拉克,他特别爱动脑筋。有一天,他行走在巴黎的一条街道上,因为前一天下过雨,路上积了许多雨水,很不好走.突然,一辆四轮马车从身后滚滚而来,那条街比较狭窄,马车又很宽,西夫拉克躲来躲去幸而没有被车撞倒,还是被溅了一身泥巴和雨水.别人看见了,替他难过,还气得直骂,想喊那辆马车停下,讲理交涉.西夫拉克却喃喃地说:"别喊了,别喊了,让他们去吧."马车走远了,他还呆呆地站在路边。他在想:路这么窄,行人又那么多,为什么不可以把马车的构造改一改呢应当把马车顺着切掉一半,四个车轮变成前后两个车轮……他这样一想,回家就动手进行设计。经过反复试
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验,于1791年第一架代步的"木马轮"小车造出来了.这辆小车有前后两个木质的车轮子,中间连着横梁,上面安了一个板凳,像一个玩具俱似的.由于车子还没有传动链条,靠骑车人双脚用力蹬地,小车才能慢慢地前进,而且车子上也无转向装置,只能直行,不会拐弯,出门骑一会儿就累得满身大汗。
刚刚出现的新东西总是不那么完善的.西夫拉克并不灰心,他继续想办法加以改进。可惜,不久他因病去世了。
1818年,在德国有个看林人名叫德莱斯,他每天从村东的这一片树林,走到村西的另一片树林,年年如此。他想:如果人坐在车子上,走走停停,随心所欲,不是很潇洒吗？德莱斯开始制作木轮车,样子跟西夫拉克的差不多。不过,在前轮上加了一个控制方向的车把子,可以改变前进的方向。但是骑车对依然要用两只脚,一下一下地蹬踩地面,才能推动车子向前滚动.当德莱斯骑车出门试验的时候,一路上遭到不少人的嘲笑。尽管如此,他还是十分喜欢自己创作的这架"可爱的小马崽"。
1840年,英格兰的铁匠麦克米伦,弄到了一辆破旧的"可爱的小马崽"。他在后轮的车轴上装上曲柄,再用连杆把曲柄和前面的脚蹬连接起来,并且前后轮都用铁制的,前轮大,后轮小.当骑车人踩动脚蹬,车子就会自行运动起未,向前跑去.这样一
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来,就使骑车人的双脚真正离开地面,以双脚的交替踩动变为轮子的滚动,大大地提高了行车速度.1842年,麦克米伦骑上这种车,一天跑了20公里,由于不小心,踩车的速度过快,撞倒了路上的一个小女孩,因此而被警察抓住,并处以罚款.其罪名是野蛮骑车。
1861年,法国的米肖父子,原本职业是马车修理匠,他们在前轮上安装了能转动的脚蹬板；车子的鞍座架在前轮上面,这样除非骑车的技术特别高超,否则就抓不稳车把,会从车子上掉下来。他们把这辆两轮车冠以"自行车"的雅名,并于1867年在巴黎博览会上展出,让观众大开眼界。
1869年,英国的雷诺看了法国的自行车之后,觉得车子太笨重了,开始琢磨如何把自行车做得轻巧一些。他采用钢丝辐条来拉紧车圈作为车轮；同时,利用细钢棒来制成车架,车子的前轮较大,后轮较小.从而使自行车自身的重量减小一些.从西夫拉克开始,一直到雷诺,他们制作的5种型式的自行车都与现代自行车的差别较大。
真正具有现代形式的自行车是在1874年诞生的。英国人罗松在这一年里,别出心裁地在自行车上装上了链条和链轮,用后轮的转动来推动车子前进.但仍然是前轮大,后轮小,看起来
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不够协调,不稳定。
1886年,英国的斯塔利,是一位机械工程师,从机械学,运动学的角度设计出了新的自行车样式,为自行车装上了前叉和车闸,前后轮的大小相同,以保持平衡,并用钢管制成了菱形车架,还首次使用了橡胶的车轮。斯塔利不仅改进了自行车的结构,还改制了许多生产自行车部件用的机床,为自行车的大量生产利推广应用开辟了宽阔的前景,因此他被后人称为"自行车之父"。斯塔利所设计的自行车车型与今天自行车的样子基本一致了。
1888年,爱尔兰的兽医邓洛普,从医治牛胃气膨胀中得到启示,他把家中花园里用来浇水的橡胶管粘成圆形,打足了气,装在自行车轮子上,前往参加骑自行车比赛,居然名列前茅,引起了人们极大的兴趣。充气轮胎是自行车发展史上一个划时代的创举,它增加了自行车的弹性,不会因路面不平而震动;同时大大地提高了行车速度,减少了车轮与路面的摩擦力.这样,就根本上改变了自行车的骑行性能,完善了自行车的使用功能.由此可知,从18世纪末叶起,一直到20世纪初期,自行车的发明和改进,经历了大约200年的时光,有许多人为之奋斗不息,才演变成现在这种骑行自如的样式。
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自行车的主要组成
①车体部分，包括车架、前叉、车把、鞍座和前叉合件等，是自行车的主体。
②传动部分，包括脚蹬、曲柄、链轮、链条、中轴和飞轮等，由人力踩动脚蹬，通过以上传动件带动车轮旋转，驱车前行。③行动部分，即前后车轮、包括前后轴部件、辐条、轮辋（车圈）、轮胎等。
④安全装置，包括制动器（车闸）、车灯、车铃、反射装置等。
根据需要，还可增加一些附件，如支架、衣架、保险叉、挡泥板、气筒等。另外，装有变速机构的运动车、竞赛车、山地车等还装有变速控制器和前后拨链器等。
自行车的种类
根据用途可分为载重车、普通车、轻便车、运动车、竞赛车、山地车、特种车（如健身车、杂技车）等。根据使用对象可以分为男车、女车和童车等。根据车轮直径大小可以分为71厘米车、66厘米车、61厘米车等。根据车架等主体部件的用材可以分为碳钢车、合金钢车、铝合金
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车等。根据车架的结构可以分为杆叠车、可拆卸车和整体车等。
自行车的润滑：
自行车是量大面广的人力机械，润滑结构型式有滑动摩擦和滚动摩擦，有点摩擦和线摩擦，有流体润滑和边界润滑，有油润滑和脂润滑。
自行车的关键运动摩擦部位是中轴和前、后轴，都是使用滚珠轴承，用2号钙基润滑脂润滑。每次检修时都要将滚珠和珠槽及挡盖清洗干净，向珠槽内涂匀2号钙基润滑脂，沿轴周围摆满表面光滑完整滚圆并颗粒均匀，大小一致的专用滚珠（珠子），而后上好挡盖，切勿使尘土杂质混入。而后每一季度或半年向加油孔（有油孔的）或轴端滴2-5滴自行车润滑油，或40℃，粘度7-15mm2/s的低粘度润滑油。但在加油之前一定要清除加油孔或轴端附近的尘埃污物，以免造成磨损。一般用润滑脂润滑时不能混用润滑油，油与脂在一般情况下不能混合。但在自行车上是特殊情况，为简化设备而无脂嘴，只有补加润滑油，以改善润滑。
其次链条和齿轮盘的润滑，这里是滑动摩擦和滚动摩擦的混合摩擦，且大部分处于边界润滑状态，因而摩擦条件较苛刻，一定要用粘附性和润滑性较好的润滑油润滑，尤其大多数都是开放式，在尘埃较多的情况下工作的，对链条和齿轮盘的磨损严重，因而要根据情况随时（季度或半年）清洗干净，
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换用新油，最用用粘度较大的润滑油（40℃粘度10-20mm2/s），但一般也用和向三轴加的同样润滑油，这样较为方便。
1、自行车上的摩擦知识。
①自行车外胎为什么要有凸凹不平的花纹
摩擦力的大小跟两个因素有关：压力的大小、接触面的粗糙程度。压力越大，摩擦力越大；接触面越粗糙，摩擦力越大。自行车外胎有凸凹不平的花纹，这是通过增大自行车与地面间的粗糙程度，来增大摩擦力的，其目的是为了防止自行车打滑。
②自行车为什么能前进？
当我们骑在自行车上时，由于人和自行车对地面有压力，轮胎和地面之间不光滑，因此自行车与路面之间有摩擦，不过，要问自行车为何能前进？这还是依靠后轮与地面之间的摩擦而产生的，这个摩擦力的方向是向前的。那前轮的摩擦力是干什么的？阻碍车的运动！其方向与自行车前进方向相反。正是这两个力大小相等，方向相反，所以自行车作匀速运动。不过，当人们在地上推自行车前进时，前轮和后轮的摩擦力方向都向后。那谁和这两个力平衡呢？脚对地面的摩擦力向
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前！
③刹车以后，自行车为何能停止？
刹车时，刹皮与车圈间的摩擦力，会阻碍后轮的转动。手的压力越大，刹皮对车圈的压力就越大，产生的摩擦力也就越大，后轮就转动的越慢。如果完全刹死，这时后轮与地面之间的摩擦就变为滑动摩擦力（原来为滚动摩擦，方向向前），方向向后，阻碍了自行车的运动，因此就停下来了。
④自行车哪些地方安有钢珠？为什么安钢珠？
在自行车的前轴、中轴、后轴、车把转动处，脚蹬转动处等地方，都安有钢珠。
人们骑自行车总是希望轻松、灵活、省力。而用滚动代替滑动就可以大大减小摩擦力，因此要在自行车转动的地方安装钢珠，我们可以经常加润滑油，使接触面彼此离开，这样就可以使摩擦力变得更小。
2、自行车上的杠杆、轮轴知识。
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①自行车上的杠杆
A、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。
B、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较大的压力压到车轮的钢圈上。
②自行车上的轮轴
A、中轴上的脚蹬和花盘齿轮：组成省力轮轴（脚蹬半径大于花盘齿轮半径）。
B、自行车手把与前叉轴：组成省力轮轴（手把转动的半径大于前叉轴的半径）。
C、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）。
3、自行车上的气压知识。
自行车内胎充气：早期的各种轮子都是木轮、铁轮，颠簸不
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已。现代自行车使用充气内胎主要是使胎内的压强增大，可以起到缓冲的作用，同时可以减小自行车前进的阻力。
气门芯的作用：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。
4、自行车上光学知识。
自行车上的红色尾灯，不能自行发光，但是到了晚上却可以提醒司机注意，因为自行车的尾灯是由很多蜂窝状的“小室”构成的，而每一个“小室”是由三个约成90度的反射面组成的。这样在晚上时，当后面汽车的灯光射到自行车尾灯上，
就会产生反射光，由于红色醒目，就可以引起司机的注意。自行车中增大和减小摩擦的措施
自行车的外胎,车把手塑料套,踏板套,闸把套等处均有凹凸不平的花纹以增大摩擦.刹车时,手用力握紧车闸把,增大刹车皮对车轮钢圈的压力,以达到制止车轮滚动的目的.刹车时,车轮不再滚动,而在地面上滑动,变滚动为滑动后,摩擦大大增加,所以车能够迅速制动.
车的前轴,中轴及后轴均采用滚动轴承以减小摩擦,在这些部件上,人们常常加润滑油进一步减小摩擦.
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(1)增大和减小摩擦自行车上的力学知识
车的座垫下安有粗的螺旋状的弹簧,利用它的缓冲作用以减小震动.
(2).弹簧的减震作用自行车上的力学知识5、压强知识
自行车的车胎上刻有载重量,明确告诉人们:不能超载,如车载过量,车胎受力面积不变,则车胎受到太大的压强将被压破.1.自行车负重2.车座上的物理
座垫呈马鞍型,它能够增大座垫与人体的接触面积以减小臀部所受压强,使人骑车时感到较舒适.
自行车上的力学知识。
自行车在我国是很普及的代步和运载工具。在它的“身上”运用了许多力学知识。
1．测量中的应用
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在测量跑道的长度时，可运用自行车。如普通车轮的直径为0.71米或0.66米。那么转过一圈长度为直径乘圆周率π，即约2.23米或2.07米，然后，让车沿着跑道滚动，记下滚过2.23米或n×2.07米。的圈数n，则跑道长为n×2．力和运动的应用
(1)减小与增大摩擦。
车的前轴、中轴及后轴均采用滚动以减小摩擦。为更进一步减小摩擦，人们常在这些部位加润滑剂。
多处刻有凹凸不平的花纹以增大摩擦。如车的外胎，车把手塑料套，蹬板套、闸把套等。变滚动摩擦为滑动摩擦以增大摩擦。如在刹车时，车轮不再滚动，而在地面上滑动，摩擦大大增加了，故车可迅速停驶。而在刹车的同时，手用力握紧车闸把，增大刹车皮对钢圈的压力以达到制止车轮滚动的目的。
(2)弹簧的减震作用。
车的座垫下安有许多根弹簧，利用它的缓冲作用以减小震动。
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3．压强知识的应用
(1)自行车车胎上刻有载重量。如车载过重，则车胎受到压强太大而被压破。
(2)座垫呈马鞍型，它能够增大座垫与人体的接触面积以减小臀部所受压强，使人骑车不易感到疲劳。
4．简单机械知识的应用
自行车制动系统中的车闸把与连杆是一个省力杠杆，可增大对刹车皮的拉力。自行车为了省力或省距离，还使用了轮轴：脚蹬板与链轮牙盘；后轮与飞轮及龙头与转轴等。
5．功、机械能的知识运用
(1)根据功的原理：省力必定费距离。因此人们在上坡时，常骑“S形”路线就是这个道理。
(2)动能和重力势能的相互转化。
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如骑车上坡前，人们往往要加紧蹬几下，就容易上去些，这里是动能转化为势能。而骑车下坡，不用蹬，车速也越来越快，此为势能转化为动能。
6．惯性定律的运用
快速行驶的自行车，如果突然把前轮刹住，后轮为什么会跳起来。这是因为前轮受到阻力而突然停止运动，但车上的人和后轮没有受到阻力，根据惯性定律，人和后轮要保持继续向前的运动状态，所以后轮会跳起来。
切记下坡或高速行驶时，不能单独用自行车的前闸刹车，否则会出现翻车事故！
(一)运动和力的应用
自行车的外胎,车把手塑料套,踏板套,闸把套等处均有凹凸不平的花纹以增大摩擦.刹车时,手用力握紧车闸把,增大刹车皮对车轮钢圈的压力,以达到制止车轮滚动的目的.刹车时,车轮不再滚动,而在地面上滑动,变滚动为滑动后,摩擦大大增加,所以车能够迅速制动.
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车的前轴,中轴及后轴均采用滚动轴承以减小摩擦,在这些部件上,人们常常加润滑油进一步减小摩擦.
1.增大和减小摩擦
自行车上的力学知识
车的座垫下安有粗的螺旋状的弹簧,利用它的缓冲作用以减小震动.
2.弹簧的减震作用
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(二)压强知识的应用
自行车的车胎上刻有载重量,明确告诉人们:不能超载,如车载过量,车胎受力面积不变,则车胎受到太大的压强将被压破.
1.自行车负重
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2.车座上的物理
座垫呈马鞍型,它能够增大座垫与人体的接触面积以减小臀部所受压强,使人骑车时感到较舒适.
自行车上的力学知识
(三)简单机械知识的应用
自行车制动系统中的车闸把与连杆是一个省力杠杆,可增大刹车皮的拉力.另外,链轮牙盘与脚蹬,后轮与飞轮,车龙头与转轴等都是轮轴,利用它们可以省力.
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(四)功和能的知识运用
1,人们在骑自行车上较陡的坡时,往往走"S"形路线,这是根据功的原理.如图,坡长相当于斜面长,坡高相当于斜面高,根据功的原理:W1=W2,即FL=Gh,亦可写作:,可看出,斜面长L是斜面高h的几倍,所用的力F就是重力G的几分之一,所以,在高度h不变的情况下,斜面越长越省力,走"S"形路线是为
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了增大斜面长,从而能顺利上坡.
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(四)功和能的知识运用
2,动能和势能的相互转化
骑自行车上坡前,人们往往要加紧蹬几下,使车的速度(动能)增大,"动能冲坡",以较大的动能转化为较大势能,能够较容易到达坡顶.而骑车下坡时,不用脚蹬,车速也越来越快,这是势能转化为动能,动能不断增大,所以车速也不断增大
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(五)刹车和惯性
自行车高速行驶特别是下坡时,不能单独用前闸刹车,否则会出现翻车事故,其原因是:前闸刹车,前轮被迫静止,而作为驱动轮的后轮车架和骑车人由于惯性还要保持原有的高速运动的趋势,这时就会以前轮与地面接触处为支点,向前翻转,造成翻车事故.
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(六)测量中的应用
在测量道路的长度时,可运用自行车.如24型车轮直径为0.62米,26型车轮直径为0.66米,车轮转过一圈长度为直径乘以圆周率π,得1.95米或2.07米,然后,让车沿跑道滚动,记下滚过的1.95米或n×2.07米.圈数n,则跑道长n×
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(七)热膨胀知识的运用
在炎热的夏天,车胎内的气不能充得太足,更不能放在烈日下曝晒,因为车胎内的空气受热急剧膨胀,压强猛增会将车胎胀破.
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(八)机械能与内能的转化
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用打气筒给车胎打气,过一会儿,筒壁会热起来,这是因为压缩筒内气体和克服活塞与筒壁的摩擦做功,使筒壁内能增加,温度升高,所以筒壁会发热.
HERSP:教育资源服报告主体1、运动原理
自行车的车架、轮胎、脚踏、刹车、链条等25个部件中，其基本部件缺一不可。其中，车架是自行车的骨架，它所承受的人和货物的重量最大。按照各部件的工作特点，大致可将其分为导向系统、驱动系统、制动系统。
1.1导向系统：由车把、前叉、前轴、前轮等部件组成。乘骑者可以通过操纵车把来改变行驶方向并保持车身平衡。1.2驱动（传动或行走）系统：由脚蹬、中轴、牙盘、曲柄、链条、飞轮、后轴、后轮等部件组成。人的脚的蹬力是靠脚蹬通过曲柄，链轮、链条、飞轮、后轴等部件传动的，从而使自行车不断前进。
1.3制动系统：它由车闸部件组成、乘骑者可以随时操纵车闸，使行驶的自行车减速、停驶、确保行车安全。此外，为了安全和美观，以及从实用出发，还装配了车灯，支架等部件。
脚蹬部件：脚蹬部件装配在中轴部件的左右曲柄上，是
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一个将平动力转化为转动力的装置。自行车骑行时，脚踏力首先传递给脚蹬部件，然后由脚蹬轴转动曲柄、中轴、链条飞轮，使后轮转动，从而使自行车前进。因此脚蹬部件的结构和规格是否合适，将直接影响骑车人的放脚位置是否合适，自行车的驱动能否顺利进行。
脚踏：可分为整体式脚踏和组合式脚踏。无论什么款式的脚踏都必须有脚踏面，必须安全可靠，具有一定的防滑性能。车架一般采用普通碳素铜管经过焊接、组合而成。为了减轻管重量，提高强度，较高档的自行车采用低合金钢管制造。为了减少快速行驶的阻力，自行车应该采用流线型的钢管。由于自行车是依靠人体自身的驱动力和骑车技能而行驶的，车架便成为承受自行车在行驶中所产生的冲击载荷以及能否舒适、安全地运载人体的重要结构体，车架部件制造精度的优劣，将直接影响乘骑的安全、平稳、和轻快。外胎：分软边胎和硬边胎两种。软边胎断面较宽，能全部裹住内胎，着地面积比较大，能适宜多种道路行驶。硬边胎自重轻，着地面积小适宜在平坦的道路上行驶，具有阻力小，行驶轻快等优点。
前叉部件：前叉部件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。
转动车把和前叉，可以使前轮改变方向，起到了自行车的导
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向作用。此外，还可以起到控制自行车行驶的作用。前叉部件的受力情况属悬臂梁性质，故前叉部件应该具有足够的强度等性质。
链轮：应该用高强度钢材制成，保证其达到需要的拉力。飞轮工作原理：当向前踏动脚踏是，链条带动飞轮向前转动，这时飞轮内齿和千斤相含。飞轮的转动力通过千斤传到芯子，芯子带动后轴和后轮转动，自行车就前进了。当停止踏动脚踏板时，链条和外套都不旋转，但后轮在惯性作用下仍然带动芯子和千斤向前转动，这时飞轮内齿产生相对滑动，由此将芯子压缩到芯子的槽口内，千斤又压缩了千斤簧。当千斤齿顶滑到飞轮内齿顶端时，千斤簧被压缩得最多，再稍微向前滑一点，千斤被千斤簧弹到齿根上，发出“嗒嗒”的声响。芯子转动加快，千斤也很快在各个飞轮内齿上滑动，发出“嗒嗒”的声音。当反向踏动脚踏时，外套反向转动，会加速千斤的滑动，使“嗒嗒”声响得更急促。多级飞轮是自行车变速装置中的一个重要部件。
多级飞轮是在单级飞轮的基础上，增加几片飞轮片，与中轴上的链轮结合，组成各种不同的传递比，从而改变了自行车的速度。
链条：链条又称车链、滚子链，安装在连轮和飞轮上。其作用是将脚踏力由曲柄、链轮传递到飞轮和后轮上，带动自行车前进，应该减少链条的宽度，使它与齿轮紧密接触，
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减少掉链的几率。2、自行车的力学知识2.1运动和力的应用2.1.1增大和减小摩擦
自行车在行驶的过程中，各个相互接触的部件间产生相对运动，这些地方就存在摩擦。手与车把间摩擦、车轮与地面间摩擦、闸皮与车轮间的摩擦等都是有益摩擦。用摩擦系数较大的橡胶制作车把上的胶套，在胶套上刻上花纹来增大手与车把间摩擦；在轮胎外壳上刻上花纹来增大车轮与地面间摩擦；，采用增大压力的方法来增大闸皮与车轮间的摩擦。前轴、中轴、后轴、脚蹬、车把与车架间等各个转动部位的摩擦都属于有害摩擦。减小这些有害摩擦的方法是在转动部位安装轴承，利用滚动摩擦代替了滑动摩擦；通过向这些部位加上黄油（钙基润滑脂）或机油进行润滑。摩擦力的大小跟两个因素有关：压力的大小、接触面的粗糙程度。压力越大，摩擦力越大；接触面越粗糙，摩擦力越大。自行车外胎有凸凹不平的花纹，这是通过增大自行车与地面间的粗糙程度，来增大摩擦力的，其目的是为了防止自行车打滑。自行车的外胎，车把手塑料套、踏板套、闸把套等处均有凹凸不平的花纹以增大摩擦，刹车时，手用力握紧车闸把，增大刹车皮对车轮钢圈的压力，以达到制止车轮滚动的目的，刹车时，车轮不再滚动，而在地面上滑动，变滚动为滑动后，
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摩擦大大增加，所以车能够迅速制动。
车的前轴，中轴及后轴均采用滚动以减小摩擦。为更进一步减小摩擦，人们常在这些部位加润滑剂。多处刻有凹凸不平的花纹以增大摩擦。
刹车时，车轮不再滚动，而在地面上滑动，摩擦大大增加了，故车可以迅速停驶。而在刹车的同时，手用力握紧闸把，增大刹车皮对钢圈的压力以达到制止车轮滚动的目的。轮胎上的花纹：增大摩擦。刹车皮：增大压力，增加摩擦。
链条和齿轮：增加粗糙程度，加大之间的摩擦。2.1.2弹簧的减震作用
车的座垫下安有粗的螺旋状的弹簧，利用它的缓冲作用以减小震动。
轮胎的减震作用：在自行车车胎中充有适量的压缩空气，压缩空气具有很大的压强，可以增强弹性。同时在车的鞍座中装有弹簧，通过弹簧的弹性形变减弱车的震动。通过这些方法可以使自行车骑行平稳，减少颠跛。2.2压强知识的应用2.2.1自行车负重
自行车的车胎上刻有载重量，明确告诉人们不能超载，如车载过量，车胎受力面积不变，则车胎受到太大的压强将被压破。自行车的内胎要充够足量的气体，在气体的体积、
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温度一定时，气体的质量越大，压强越大。2.2.2车座上的物理
座垫呈马鞍型，它能够增大座垫与人体的接触面积以减小臀部所受压强，使人骑车时感到较舒适。2.3简单机械知识的应用
自行车是一种机械，它由许多的简单机械构成：执行部分中的车把、控制部分中的车闸把、后闸部件中的前曲拐、后曲拐及支架、货架上的弹簧夹、车铃的按钮等部件都属于杠杆。传动部分中的脚蹬与大齿轮盘构成一个动力作用在轮上的省力轮轴，飞轮与后轮则构成一个动力作用在轴上的费力轮轴；执行部分的车把也可以看作一个轮轴。自行车的各个部件是靠螺丝来连接和紧固的，螺丝上的螺旋是一个绕在圆柱体上的斜面。
自行车制动系统中的车闸把与连杆是一个省力杠杆，可增大刹车皮的拉力。另外，链轮牙盘与脚蹬，后轮与飞轮，车龙头与转轴等都是轮轴，利用它们可以省力。自行车的车把相当于一个轮轴，车把相当于轮，前轴为轴，是一个省力杠杆，自行车的脚踏板与中轴相当于一个轮轴，实质为一个省力杠杆。自行车的飞轮也相当于一个省力的轮轴。
另外，刹车把手：省力杠杆，轮盘和脚踏：省力的轮轴。车把上的闸是省力杠杆，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。自行车的车闸是利用摩擦力
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使自行车减速和停止前进。当我们使用车闸是，刹皮与车轮间的摩擦力，使车轮停止运动或速度减小，车轮与地面间的摩擦力由滚动摩擦变为滑动摩擦。强大的滑动摩擦力使自行车迅速减速。2.4能的知识运用
动能和势能的相互转化。骑自行车上坡前，人们往往要加紧蹬几下，使车的速度（动能）增大，“动能冲坡”。以较大的动能转化为较大势能，能够较容易到达坡顶。而骑车下坡时，不用脚蹬，车速也越来越快，这是势能转化为动能。动能不断增大，所以车速也不断增大。2.5刹车和惯性
自行车高速行驶特别是下坡时，不能单独用前闸刹车，否则会出现翻车事故，其原因是：前闸刹车，前轮被迫静止。而作为驱动轮的后轮车架和骑车人由于惯性还要保持原有的高速运动的趋势，这时就会以前轮与地面接触处为支点，向前翻转，造成翻车事故。
当人骑自行车前进时，若遇到紧急情况，一般情况下要先捏紧后刹车，然后再捏紧前刹车，或者前后一起捏紧，这样做是为了防止人由于惯性而向前飞出去。2.6热膨胀知识的运用
在炎热的夏天，车胎内的气不能充得太足，更不能放在烈日下曝晒，因为车胎内的空气受热急。
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2.7机械能与内能的转化
用打气筒给车胎打气，过一会儿，筒壁会热起来，这是因为压缩筒内气体和克服活塞与筒壁的摩擦做功，使筒壁内能增加。温度升高，所以筒壁会发热。坐垫下的弹簧：减小缓冲作用。3、改进意见
（1）自行车车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车块处均刻有一些花纹，增大接触面粗糙程度，增大摩擦力。（2）自行车的脚踏板应该选用橡胶、塑料或金属材料制造。脚踏必须转动灵活，脚踏板必须做得扁而平，来增大受力面积，以减小它对脚的压强。
（3）所有车轴处均有滚珠，变滑动摩擦为滚动摩擦，来减小摩擦，转动方便。车轴处经常上一些润滑油，以减小接触面粗糙程度，来减小摩擦力。
（4）刹车时，需要纂紧刹车把，以增大刹车块与车圈之间的压力，从而增大摩擦力。
（5）普通闸的制动点在车圈的内侧面也即是刹车摩擦车圈内表面。其摩擦力大，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。若是车缘闸的话，还会对车圈电镀层产生损伤。
（6）车架：为了减轻管重量，提高强度，较高档的自行车采用低合金钢管制造。为了减少快速行驶的阻力，有的自
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行车还采用流线型的钢管。车架应采用普通碳素铜管经过焊接、组合而成。应制成两端大、中间小的变径辐条，还有为了减少空气阻力将辐条制成扁流线型。
（7）外胎：外胎上的应适当增加花纹增加与地面的摩擦力。
（8）链条：掉链是因为链条太松或者和齿轮的间隙太大，可以适当的缩减链条的长度，拉紧链条。
（9）链轮：用高强度钢材制成，保证其达到需要的拉力。（10）车脚：自行车的车座做得扁而平，来增大受力面积，以减小它对身体的压强。
通过本次研究，我们认识了自行车上的许多力学知识，认识各个零件的原理，而且还试着改进自行车上许多常见问题。我们尝试着利用所研究的知识，改进自行车上的构造，解决问题。
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