Question

自行车原理

Answer 1

自行车运动的原理有四种：轮轴、杠杆、摩擦力的应用、人的施力。

1、轮轴

中轴上的脚蹬和大齿轮，构成省力轮轴，踏板半径大于大齿轮半径；自行车车把与前叉轴：构成省力轮轴，手把手外半径大于前叉轴半径的后轴齿轮和后轮：构成转向轴齿轮的半径小于后轮的半径。

2、杠杆

控制前轮的转向，自行车的方向盘，是省力杠杆，人们可以用小的力量转动自行车的前轮，控制自行车的运动方向和自行车的平衡。

3、摩擦力的应用

自行车也和其他车辆一样，靠车轮和地面的摩擦力前进的，自行车本身有质量，有自重，所以车轮和地面都不光滑，压在路面上会产生静止摩擦力，当人骑上自行车，用力开始移动自行车时，后轮和地面产生静止摩擦力，其方向与自行车的行进方向相同，因此使自行车前进。

4、人的施力

自行车的原理是，用人的脚对踏板施加力量，链轮通过曲柄旋转，链轮通过链条飞轮旋转，飞轮进一步后轮旋转，后轮与地面的摩擦力使后轮与地面相对不滑动后轮在地上滚动，使整车工作。

自行车的现代雏形

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1874年的一年时间里，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，看起来不够协调，不稳定。

1886年，英国的约翰·k·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和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。