一、变速自行车的结构
自行车要实现变速,当然得有变速的结构,这个是由踏板处的中轴与后轮处的后轴按照齿轮大小比例来实现的。根据不同的需求,变速自行车有很多档位,所谓档位是按照自行车速度大小进行设置的。每个档位对应中轴与后轴不同半径的齿轮比例,这些都在自行车扶手处进行调节。
二、变速的原理与使用方法
以我们平常用的7档自行车为例,1、2档抵为挡,也叫低速档,顾名思义,就是骑车的速度会比较慢;5、6、7档是高档,也叫高速挡,自行车的速度比较大;那么3、4挡就是中档了。
1、低档的原理与使用方法
从结构上就是中轴的轮子小,后轴的轮子大,就是“小配大”,这时齿轮的比例也就是“低比例”。根据圆周运动的知识可知,中轴转一圈,后轴转的不多,自行车在一定时间内行驶距离比较小,速度就比较小;但是由于踏板的半径比中轴齿轮大,根据杠杆的原理,只需要不大的力踩踏板,就会产生一个很大的动力驱动齿轮,所以表现为省力。这个档在上坡时使用,因为上坡需要更大的力,为了减少体力的消耗,所以采用低档。简单地说,“低比例(低档)善于上坡”。
2、高档的原理与使用方法
所谓高档,就是结构上中轴的齿轮大,后轴的齿轮小,就是“大配小”,这时齿轮的比例是“高比例”。根据圆周运动的知识,中轴转一圈,后轴转比较多圈,自行车在一定时间内行驶距离比较大,速度就比较大;但是由于此处踏板的半径与中轴齿轮差不多,根据杠杆原理,这时需要比较大的力才能给中轴齿轮很大的驱动力,所以表现为费力。也就是说,虽然获得比较大的速度,但比较消耗体力。这个档更适合用在自行车下坡,使自行车更快地加速。简单地说,“高比例(高档)善于下坡”。
3、中档的原理与使用方法
在水平路面,如果选择高档,虽然自行车的速度快,但比较消耗体力,长距离骑车会很累;如果选择低档,虽然很轻松,比较省力,可是自行车速度慢,也不利于长距离骑车。所以,水平地面适用于中档,既没有高档的体力消耗,也没有低档花很长时间地慢速骑车。
变速自行车就是通过中、后轴齿轮的大小比例进行调速的,总结为“低档上坡,高档下坡,中档平路”。这个与汽车手动波使用方法是一样的。
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