自行车传动装置的示意图

1. 如图所示是自行车传动结构的示意图，其中Ⅰ是半径为r1的牙盘（大齿轮），Ⅱ是半径为r2的飞轮（小齿轮），

分析： 大齿轮和小齿轮靠链条传动，线速度相等，根据半径关系可以求出小齿轮的角速度．后轮与小齿轮具有相同的角速度，若要求出自行车的速度，需要知道后轮的半径，抓住角速度相等，求出自行车的速度．
解答： 解：转速为单位时间内转过的圈数，因为转动一圈，对圆心转的角度为2π，所以ω=2πn，因为要测量自行车前进的速度，即车轮III边缘上的线速度的大小，根据题意知：轮I和轮II边缘上的线速度的大小相等，据v=rω可知：r1ω1=r2ω2，已知ω1=2πn，则轮II的角速度ω2=ω1．
因为轮II和轮III共轴，所以转动的ω相等即ω3=ω2，根据v=rω可知，v=r3ω3=；
故选：D
点评： 解决本题的关键知道靠链条传动，线速度相等，共轴转动，角速度相等．

2. 求自行车的结构图

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关于自行车构造的词汇handlebars 车把
racing handlebars, drop handlebars 赛车车把
handlebar grips 车把把套
bell 车铃
hooter 喇叭
front brake 前闸
back brake 后闸
brake handle 闸把
brake shoe, brake rubber 闸皮
brake cable 闸线
saddle 车座
saddle springs 车座弹簧
saddlebag 工具包
carrier 行李?
lightweight frame 轻质车架
crossbar 大梁
gear lever, gear change 变速杆 (美作:gearshift)
front fork 前叉
dynamo 车尾灯
lamp bracket 车灯架
lamp, front light 车灯
rear light 尾灯
reflector 反光灯
ball bearing 滚珠轴承
front wheel 前轮
spoke 轮辐,车条
wing nut, butterfly nut 蝶型螺母
rim 车圈
tyre 外胎
inner tube 内胎
valve 气门
pedal 脚蹬子
mudguard 挡泥板 (美作:fender)
to pedal 蹬车
chain wheel, sprocket wheel 链轮
chain guard 链罩
chain 车链子
three-speed gear 三速链轮
gear change mechanism 变速装置

http://www.chelian.cn/bbs/dispbbs.asp?boardid=13&id=72

http://www.shimano-china.com/publish/content/cycle/ssbc/CN/zh/service_center/bicyclephoto/ridebicycle.html

3. 如图所示，是自行车传动结构的示意图，（1）A是大齿轮边缘的点，B是小齿轮边缘的点，C是自行车后轮边缘的

（1）同轴传动角速度相等，故B点、C点的角速度相等；
同缘传动边缘点线速度相等，故A点与B点的版线速度相等；权
（2）解：①要知道自行车的行驶速度，还需测量后轮半径r₃．
②大齿轮的周期为n秒，则大齿轮的角速度ω₁=

2π

T

=

2π

n

rad/s．
大齿轮和小齿轮的线速度相等，小齿轮与后轮的角速度相等．
因为ω₁r₁=ω₂r₂，所以ω₂=

ω1r1

r2

．
后轮的角速度与小齿轮的角速度相等，所以线速度v=r₃ω₂=

ω1r1r3

r2

=

2πr1r3

nr2

．
故答案为：
（1）B，C；A，B；
（2）①后轮半径r₃；
②

2πr1r3

nr2

．

4. 如图所示是自行车传动装置示意图，A轮半径是B轮半径的一半．白行车在行驶过程中，链条与轮之间不打滑，a

在皮带轮问题中要注意：同一皮带上线速度相等，版同一转权盘上角速度相等．在该题中，A、B两点的线速度相等，即有：v A =v B ，即ω A =ω B ，因为r A =r B ，所以有：v A ：v B =1：1；ω A ：ω B =2：1，BCD错误，A正确． 故选A．

5. 说一说自行车车把,脚蹬,车轮,链条及自行车整体的运动方式

自行车的结构

最早的单车是由法国人雷斯发明的，当时叫做木马。它没有传动系统，靠两脚蹬地向前滑行，最快只能达到时速20公里。后来苏格兰人皮埃尔发明了前轮带脚蹬的自行车。第一辆现代意义的自行车出现在19世纪末的英国，后由传教士带入中国。目前单车在地势平坦的荷兰最为普及，中国是自行车王国，据统计目前中国有大约五亿辆自行车。

下面是一张简要的自行车结构图：

1、前轮；2、辐条；3、花鼓；4、前叉；5、前刹；6、钢索；7、刹车及变速把手；8、车把；9、竖杆；10、车架；11、前变速；12、车座杆；13、车座；14、后刹；15、货架；16、飞轮；17、反光镜；18、后轮；19、后变速；20、脚撑；21、气门；22、后轮；23、链条；24、轮盘；25、脚踏；26、曲柄。

几个重要的概念：

传动装置：包括主动齿轮（轮盘）、被动齿轮（飞轮）、链条及变速器。

齿轮比：主动齿轮（轮盘）与被动齿轮（飞轮）的齿数之比；

传动比：齿轮比乘以后轮的直径；

传动行程：传动比再乘以圆周率即为传动行程，也就是每蹬踏一周单车前进的距离。

自行车工作原理

自行车运动力学

自行车是我们日常生活中极其常见的一种交通工具。它的出现距今已有百余年的历史。最早的自行车是由法国人西夫拉克发明的，它没有传动系统，靠两脚蹬地向前滑行，最快只能达到时速20公里。后来苏格兰人皮埃尔发明了前轮带脚蹬的自行车。第一辆现代意义的自行车出现在19世纪末的英国，后由传教士带入中国。据统计目前中国有大约五亿辆自行车。

自行车运动力学

自行车运动是一种半机械化运动。人们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，巧妙节省体能消耗，从而以充沛的体力，达到高效的运动

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、被动齿轮、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。后轮运转实质在于：在链条传动下的飞轮带动后轮转动，飞轮与后轮具有相同的角速度，而后轮半径远大于齿轮半径，由线速度增大，提高了车速。

自行车的踏脚用到了杠杆原理。以飞轮的轮轴为支点，用较长的铁杆来转动链条上的飞轮，可以省力。踏脚飞轮上用到了齿轮，以防止链条打滑。

自行车上的链条与车子的后轮之间也采用了齿轮传动。并且应用了比踏脚飞轮更小的齿轮，可以节省踏脚所用的力，同时，还提高了自行车后车轮运转时的速度。自行车的刹车系统也用到了杠杆原理。以车把上的刹车柄的转折关节为支点，起到了省力的作用。想停住自行车，一个人拉都有点困难，但这么一捏，马上能停住。简单的机械在生活中起到的作用真是不可思议啊！

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气程度有关。充气不足时，会使摩擦力减小，影响刹车效果。脚蹬是轮轴,但是轮轴也用了杠杆的原理。...自行车是一种机械,它由许多的简单机械构成: 执行部分的车把,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

1:脚踏板是动力,链条是阻力.支点是中间圆盘的轴

2:后轮外圈的车胎是阻力,自行车链条是动力.车轮轴是支点

6. 右图是自行车传动机构的示意图，其中I是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，III是后轮。

（1）大齿轮来与脚踏板同步转动，角自速度相同：
ω=2π*n
=2nπ
（2）要知道前进速度，则必须知道各轮的周长与转速，所以后轮的半径也是 必知量。设为r3。
（3）大轮和小轮的周长比为i=r1/r2 所以 小轮的转速为n2=r1*n/r2
故前进速度为 v=2π*r3*n2

7. 图2是小强的自行车传动装置的示意图。请思考并回答

我把大致的计算关系说一下吧。
用链条连接起来的大齿轮和小齿轮线速度相等。
共轴的小齿轮和车轮的角速度相等。
计算能量是可以用能量守恒，也可用杠杆平衡

8. 图示为自行车的传动装置示意图，A、B、C分别为大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的一点，则在此传动装置中（　

A、B和C两点同轴转动，所以两点的角速度相等，故A错误；
B、A和B两点属于同一传内动链两点，故线速度相等容，故B正确；
C、由向心加速度的公式a=

v2

r

知，A、B两点的向心加速度与其半径成反比，故C错误；
D、由向心加速度公式a=ω²r知，B、C两点的加速度与对应的半径成正比，故D正确
故选：BD

9. 自行车传动结构的示意图

组成部分
系统结构
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、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。 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。
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。
自行车(20张)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。 2、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。 3、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。

10. 如图是小强的自行车传动装置的示意图．请思考并回答：（1）假设脚踏板每2s转1圈，在这种情况下，要计算自

答：
（1）还需要测量三个轮子的半径：大齿轮半径R₁、小齿轮半径R₂、后轮半径R₃．推导自行车速度的表达式：设大齿轮、小齿轮和后轮的转动周期分别为T₁、T₂和T₃．
可得：大齿轮边缘的速度：v₁=

2πR1

T1

，小齿轮边缘的速度：v₂=

2πR2

T2

，后轮边缘的速度：v₃=

2πR3

T3

；
因为：v₁=v₂，T₂=T₃，
所以：自行车前进的速度：v= v₃=

2πR1R3

R2T1

；
2．设摩擦小轮的速度为n₀，
可得：n₀=

v3

2πR0

=

15

3.6×2×3.14×0.01

r/s=66.3r/s，
即当自行车的车速达到15km/h时，摩擦小轮的转速：n₀=66.3r/s，
3．因为自行车脚踏板的周期T₁=2s，且R₁=8.0cm、R₂=3.4cm、R₃=33cm
所以：自行车前进的速度：v=

2πR1R3

R2T1

=

2×3.14×0.08×0.33

0.034×2

m/s=2.44m/s=8.8km/h．
可能原因包括：①自行车辐条不紧，导致车圈在行驶过程中为椭圆；②车胎内气不足，导致车胎与地面接触部分到车轴距离小于所测车轮半径；③自行车实际行驶路径与测量长度的路径不重合；④大齿轮、小齿轮、后轮半径测量的不准；⑤行驶过程中脚踏板的周期很难保证为2s．