『壹』 自行車中的運動學及力學原理綜述論文(不少於1000字)
自行車中的物理原理
自行車 物理原理 結構 剎車 摩擦力
日常生活中有許多事物看似非常簡單,但卻涉及了許多深刻的物理問題,需要運用物理學原理去解釋。通過對這些事物的分析研究,能夠將物理學融入到實際生活中,拉近學生與物理的距離,提高學生的學習興趣,並有助於培養學生發現問題、解決問題的能力,促進學生形成科學的思維方法。自行車是學生非常熟悉的一種交通工具,其中卻蘊含了很多物理問題。下面通過探討自行車中的幾個物理問題,說明如何將物理知識與生活實際相結合,用物理知識解釋生活中的現象。自行車主要由支撐架構、車輪、傳動裝置、轉動裝置和制動裝置五個部分組成。它的每一個部分都包含著許多不同的物理問題。
一、 自行車的基本結構
自行車結構雖不復雜,但是每一部分的設計都有著豐富的物理原理。要研究自行車,首先要研究的便是自行車的基本結構。下面,我們通過圖文結合的方式來了解下自行車的基本結構。
自行車的整體結構
自行車的前端
自行車的坐墊
自行車的前輪
自行車的牙盤
自行車中部的三角支架
以上這些結構當中的物理原理不計其數,在這里我們舉了以下三個例子:
1、自行車的車座為何設計成馬鞍型?
答:因為這樣可以增大人與車座的接觸面積,減小車座對人的壓強,人騎車時感到舒服,騎車不易感到疲勞。
2、車坐下的彈簧有什麼作用?
答:彈簧可以起到減震作用。
3、自行車的手把、腳踏板、輪胎等處,為什麼會做有凹凸不平的花紋?
答:這些凹凸不平的花紋可以通過增加接觸面的粗糙程度來增大摩擦。
二、自行車車輪的物理問題
(1)自行車的輪胎是圓形
圓形有一個其他幾何圖形所不具備的特點,就是無論它進行怎樣的旋轉,通過圓心及圓上任一點的距離永遠相等。這樣就可以保證車輪在運轉的過程中,車輪的重心時刻保持不變,且其動力臂和阻力臂也時刻保持不變,這樣自行車才能運行平穩。
(2)自行車輪胎用橡膠製成,並充滿氣體自行車的車輪是橡膠製作的,並且橡膠內充滿了空氣。橡膠具有彈性,橡膠內的空氣可以形成一個氣墊,這樣做可以減少自行車運行過程中所受到的沖力,達到緩沖減震的目的。即使人在非常不平坦的路面上行進,也不會有特別顛簸的感覺。並且橡膠與地面的摩擦力也較大。
(3)自行車在運轉過程中的受力分析當騎自行車或推自行車行走時,人和自行車對地面會有壓力作用。輪胎和地面之間不光滑,因此自行車車輪與路面之間會有摩擦力存在。下面對自行車所受的摩擦力 進行分析。
①推自行車時前後輪的受力情況分析圖2為向前推自行車時自行車所受摩擦力的受力分析圖。在向前推自行車時,自行車的前後輪都按逆時針方向滾動,自行車的齒輪這時是不轉動的,兩個輪子同時都受到了向後的滾動摩擦力的作用。
②騎自行車時前後輪的受力情況分析自行車在向前平穩行駛的過程中,人的雙腳用力蹬腳蹬,使後輪轉動。這時輪胎和地面之間沒有相對運動,這時的摩擦力可以看成是靜摩擦力。當後輪轉動時,後輪和地面接觸的地方,就相對於地面有向後運動的趨勢, 所以後輪所受摩擦力的方向向前,為自行車提供向前運動的動力。前輪原來的狀態是靜止的,由於車身的推動,使前輪相對於地面運動方向也向前,所以受到地面對它向後的滾動摩擦力。因此,前輪是阻力輪,它受到向後的滾動摩擦力,阻礙車的運動;後輪是動力輪,它受到向前的靜摩擦力,是自行車前進的動力。如圖3當自行車加速運動時,自行車後輪為自行車的行駛提供動力,它所受的摩擦力向前。同時前輪阻礙自行車的行駛,它所受的摩擦力向後。因此,在自行車加速的過程中,自行車後輪的摩擦力大於前輪的摩擦力和其他阻力之和。自行車自然進行減速時,人的腳停止蹬踏車輪,前輪和後輪同時受到向後的摩擦力,這時沒有動力提供給自行車。自行車由於只受到摩擦力的作用,根據牛頓第二定律,速度逐漸減小。當自行車緊急剎車時,由於慣性人會感覺到身體有向前傾斜的趨勢。剎車時應盡量使用後剎車或前後同時剎車。如果只使用前剎車,自行車的前輪停止運動,保持靜止狀態,而此時自行車的後輪,還在保持轉動狀態,由於慣性的存在,自行車的後半部分還存在向前的運動趨勢,就可能導致人和車由於有向前傾斜的趨勢而翻車。
三、變速齒輪中的物理原理
自行車的運動主要是將人腳交替對腳踏板的壓力轉化為車輪與地面的磨擦力,轉化的重要部分是自行車的傳動部分。
自行車的傳動部分主要是由腳蹬「飛輪」、鏈條及後輪四部分組成。下面淺談一下自行車傳動部分的工作過程。
人在騎車時,兩腳交替把腳蹬踩下「牙盤」轉動,由於「牙盤」和「飛輪」的小齒和鏈條相互咬合,帶動了後面飛輪的轉動,自行車後輪向前運動,使自行車向前行駛。在新型變速自行車中,中軸鏈輪上有幾個直徑不同、齒數不同的齒盤
『貳』 自行車屬於機械,也是一種機器,這句話對嗎
對的。自行車是簡單的機械,自行車也是一種機器。
自行車中的簡單機械原理:
1、最簡單也最重要的就是齒輪原理,自行車的鏈條以及前後齒輪之間的連接是推動自行車前進的重要結構。
2、自行車的摩擦,自行車把手與手之間的摩擦可以防滑,而輪胎與地面之間的滾動摩擦可以減少摩擦阻力。
3、自行車龍頭的輪軸遠離,自行車龍頭將輪軸擴大,使自行車轉彎更加省力。
4、自行車後輪齒輪與鏈條之間的連接屬於定滑輪,可以改變受力方向,使得自行車前進。
(2)華夏自行車的鏈條傳動裝置擴展閱讀
自行車系統結構
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:
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、停駛,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,車鈴等部件。
『叄』 上坡啥樣的自行車可以省力
窄胎比寬胎省力,變速器作用很大,,但要上坡嗖嗖的還不喘,要鍛煉很久,不建議買大寬胎的,預算有限的話可以買捷安特內三速的1000左右,要是不喜歡,建議考慮捷安特FCR3100這樣的,窄胎,24速,車輕很多呢,性價比很高,售價1598,可以去實體店看看車,捷安特基本縣城以上都會有專賣店。別的牌子捷馬、富士達、喜德盛還可以,千萬別買鳳凰永久啊。
『肆』 自行車採用的主要傳動裝置是軸承嗎如果不是,那是什麼
自行車採用的主要傳動裝置是軸承嗎?如果不是,那是什麼?
自行車採用的主要傳動裝置不是軸承哦。自行車採用的主要傳動裝置是齒輪傳動。為什麼要採用齒輪傳動呢?因為齒輪要帶動鏈條並帶動後軸飛輪產生轉動,這樣自行車才夠轉動起來。
『伍』 鏈傳動的常見實例
鏈傳動的常見實例
1. 自行車剎車系統
自行車鏈條是鏈傳動的一個典型實例。它連接了自行車的腳踏和輪子,通過腳踏的轉動驅動鏈條運動,進而帶動輪子轉動使自行車前進。而剎車系統則是通過鏈條連接剎車裝置與車輪,當剎車被操作時,鏈條傳遞力量到車輪,使車輪迅速減速或停止轉動,實現制動效果。
2. 工業機械中的傳動裝置
在工業生產和機械製造領域,鏈傳動也廣泛應用。例如,在生產線上的輸送設備、工程機械的傳動裝置等,經常使用鏈傳動來實現動力傳輸。這些鏈條能夠在高溫、粉塵等惡劣環境下工作,具有較高的耐久性和可靠性。
3. 摩托車和汽車的輔助系統
摩托車和汽車的某些輔助系統也採用了鏈傳動。例如,汽車的發動機正時系統,通過鏈條精確控制氣門和活塞的運動,確保發動機正常工作。此外,摩托車離合器、變速器中也常使用鏈傳動來傳遞力量。
4. 農業機械的傳動部件
在農業機械化程度不斷提高的今天,鏈傳動在農業機械中也有著廣泛的應用。如收割機的傳動系統、拖拉機的驅動系統等,都採用了鏈傳動來實現高效的動力傳輸。這些鏈條能夠承受較大的載荷和沖擊,保證農業機械的穩定運行。
綜上所述,鏈傳動在日常生活和工業領域都有著廣泛的應用。從自行車的剎車系統到工業機械的動力傳輸,再到汽車和農業機械的輔助系統,都可以看到鏈傳動的身影。其可靠的性能和廣泛的應用場景,使得鏈傳動成為機械傳動領域中不可或缺的一部分。
『陸』 轉動自行車的大齒輪一圈,會帶動後輪小齒輪轉動多少圈
自行車的齒速比通常在2:1到3:1之間,這意味著前鏈輪每轉動一圈,後飛輪會相應轉動2到3圈。這一比例根據不同類型的自行車會有所變化,但總體上保持在這一范圍內。
自行車的大齒輪通常由銑床或滾床加工而成,以確保高精度和耐用性。然而,在某些對精度要求不高的場合,也會使用鑄齒齒輪,這種齒輪由於其較高的耐磨性和較低的成本而被廣泛採用。鑄齒齒輪的形狀及鑄造工藝如圖所示,根據所需翻鑄的數量,可以採用幾種不同的造型方法。
大齒輪的安裝方式通常有兩種:一種是將大齒輪製成兩瓣,通過螺栓固定,這樣便於運輸、安裝和更換;另一種是在大齒輪中或靠近窯尾處安裝,以減少筒體的扭矩,減輕傳動裝置的熱作用,並防止粉塵侵襲。安裝時,大齒輪與輪帶之間的距離應保持在3米左右,這樣既能確保大小齒輪的正確嚙合,又能方便安裝和檢修。
在筒體上,大齒輪的安裝方式有三種:切向與縱向彈簧板安裝,以及與筒體剛性連接。選擇不同的安裝方式取決於具體的應用需求和安裝環境。