組成
車體部分包括車架、前叉、車把、鞍座和前叉合件等,是二八自行車的主體。
傳動部分包括腳蹬、曲柄、鏈輪、鏈條、中軸和飛輪等,由人力踩動腳蹬,通過以上傳動件帶動車輪旋轉(zhuǎn),驅(qū)車前行。
行動部分即前后車輪、包括前后軸部件、輻條、輪輞(車圈)、輪胎等。
安全裝置包括制動器(車閘)、車燈、車鈴等。
原理
二八自行車的車架、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,車架是二八自行車的骨架,它所承受的人和貨物的重量最大。按照各部件的工作特點(diǎn),大致可將其分為導(dǎo)向系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)。
第一 導(dǎo)向系統(tǒng):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并保持車身平衡。
第二 驅(qū)動(傳動或行走)系統(tǒng):由腳蹬、中軸、牙盤、曲柄、鏈條、飛輪、后軸、后輪等部件組成。人的腳的蹬力是靠腳蹬通過曲柄,鏈輪、鏈條、飛輪、后軸等部件傳動的,從而使二八自行車不斷前進(jìn)。
第三 制動系統(tǒng):它由車閘部件組成、乘騎者可以隨時操縱車閘,使行駛的二八自行車減速、停使、確保行車安全。
結(jié)構(gòu)
車架部件是構(gòu)成二八自行車的基本結(jié)構(gòu)體,也是二八自行車的骨架和主體,其他部件也都是直接或間接安裝在車架上的。由于二八自行車是依靠人體自身的驅(qū)動力和騎車技能而行駛的,車架便成為承受二八自行車在行駛中所產(chǎn)生的沖擊載荷以及能否舒適、安全地運(yùn)載人體的重要結(jié)構(gòu)體,車架部件制造精度的優(yōu)劣,將直接影響乘騎的安全、平穩(wěn)、和輕快。一般輻條是等徑的,為了減輕重力,也有制成兩端大、中間小的變徑輻條,還有為了減少空氣阻力將輻條制成扁流線型
外胎分軟邊胎和硬邊胎兩種。軟邊胎斷面較寬,能全部裹住內(nèi)胎,著地面積比較大,能適宜多種道路行駛。硬邊胎自重輕,著地面積小適宜在平坦的道路上行駛,具有阻力小,行駛輕快等優(yōu)點(diǎn)。外胎上的花紋是為了增加與地面的摩擦力。
腳蹬部件腳蹬部件裝配在中軸部件的左右曲柄上,是一個將平動力轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動力的裝置,二八自行車騎行時,腳踏力首先傳遞給腳蹬部件,然后由腳蹬軸轉(zhuǎn)動曲柄,牙盤,中軸,鏈條飛輪,使后輪轉(zhuǎn)動,從而使二八自行車前進(jìn)。因此腳蹬部件的結(jié)構(gòu)和規(guī)格是否合適,將直接影響騎車人的放腳位置是否合適,二八自行車的驅(qū)動能否順利進(jìn)行。腳踏:可分為整體式腳踏和組合式腳踏。無論什么款式的腳踏都必須有腳踏面,必須安全可靠,具有一定的防滑性能,可以選用橡膠、塑料或金屬材料制造。腳踏必須轉(zhuǎn)動靈活。
前叉部件前叉部件在二八自行車結(jié)構(gòu)中處于前方部位,它的上端與車把部件相連,車架部件與前管配合,下端與前軸部件配合,組成二八自行車的導(dǎo)向系統(tǒng)。轉(zhuǎn)動車把和前叉,可以使前輪改變方向,起到了二八自行車的導(dǎo)向作用。此外,還可以起到控制二八自行車行駛的作用。前叉部件的受力情況屬懸臂梁性質(zhì),故前叉部件必須具有足夠的強(qiáng)度等性質(zhì)。
鏈條鏈條又稱車鏈、滾子鏈,安裝在連輪和飛輪上。其作用是將腳踏力由曲柄、鏈輪傳遞到飛輪和后輪上,帶動二八自行車前進(jìn)。鏈輪:用高強(qiáng)度鋼材制成,保證其達(dá)到需要的拉力。
飛輪飛輪以內(nèi)螺紋旋擰固定在后軸的右端,與鏈輪保持同一平面,并通過鏈條與鏈輪相連接,構(gòu)成二八自行車的驅(qū)動系統(tǒng)。從結(jié)構(gòu)上可分為單級飛輪和多級飛輪兩大類。單級飛輪又稱為單鏈輪片飛輪,主要由外套、平擋和芯子、千斤、千斤簧、墊圈、絲擋及鋼球等零件組成。其單級飛輪工作原理:當(dāng)向前踏動腳踏是,鏈條帶動飛輪向前轉(zhuǎn)動,這時飛輪內(nèi)齒和千斤相含,飛輪的轉(zhuǎn)動力通過千斤傳到芯子,芯子帶動后軸和后輪轉(zhuǎn)動,二八自行車就前進(jìn)了。當(dāng)停止踏動腳踏板時,鏈條和外套都不旋轉(zhuǎn),但后輪在慣性作用下仍然帶動芯子和千斤向前轉(zhuǎn)動,這時飛輪內(nèi)齒產(chǎn)生相對滑動,由此將芯子壓縮到芯子的槽口內(nèi),千斤又壓縮了千斤簧。當(dāng)千斤齒頂滑到飛輪內(nèi)齒頂端時,千斤簧被壓縮得最多,再稍微向前滑一點(diǎn),千斤被千斤簧彈到齒根上,發(fā)出“嗒嗒”的聲響。芯子轉(zhuǎn)動加快,千斤也很快在各個飛輪內(nèi)齒上滑動,發(fā)出“嗒嗒”的聲音。
歷史
二八自行車法國人名叫西夫拉克于1791年第一架代步的“木馬輪”小車造出來了。這輛小車有前后兩個木質(zhì)的車輪子,中間連著橫梁,上面安了一個板凳,像一個玩具俱似的。由于車子還沒有傳動鏈條,靠騎車人雙腳用力蹬地,小車才能慢慢地前進(jìn),而且車子上也無轉(zhuǎn)向裝置,只能直行,不會拐彎,出門騎一會兒就累得滿身大汗。剛剛出現(xiàn)的新東西總是不那么完善的。西夫拉克并不灰心,他繼續(xù)想辦法加以改進(jìn)??上В痪盟虿∪ナ懒?。1818年,在德國有個看林人名叫德萊斯,他開始制作木輪車,樣子跟西夫拉克的差不多。不過,在前輪上加了一個控制方向的車把子,可以改變前進(jìn)的方向。但是騎車對依然要用兩只腳,一下一下地蹬踩地面,才能推動車子向前滾動。1840年,英格蘭的鐵匠麥克米倫,弄到了一輛破舊的“可愛的小馬崽”。他在后輪的車軸上裝上曲柄,再用連桿把曲柄和前面的腳蹬連接起來,并且前后輪都用鐵制的,前輪大,后輪小。當(dāng)騎車人踩動腳蹬,車子就會自行運(yùn)動起未,向前跑去。這樣一來,就使騎車人的雙腳真正離開地面,以雙腳的交替踩動變?yōu)檩喿拥臐L動,大大地提高了行車速度。1861年,法國的米肖父子,原本職業(yè)是馬車修理匠,他們在前輪上安裝了能轉(zhuǎn)動的腳蹬板;車子的鞍座架在前輪上面,這樣除非騎車的技術(shù)特別高超,否則就抓不穩(wěn)車把,會從車子上掉下來。他們把這輛兩輪車冠以“自行車”的雅名,并于1867年在巴黎博覽會上展出,讓觀眾大開眼界。1869年,英國的雷諾看了法國的自行車之后,覺得車子太笨重了,開始琢磨如何把自行車做得輕巧一些。他采用鋼絲輻條來拉緊車圈作為車輪;同時,利用細(xì)鋼棒來制成車架,車子的前輪較大,后輪較小。從而使自行車自身的重量減小一些。從西夫拉克開始,一直到雷諾,他們制作的5種型式的自行車都與現(xiàn)代自行車的差別較大。真正具有現(xiàn)代形式的自行車是在1874年誕生的。英國人羅松在這一年里,別出心裁地在自行車上裝上了鏈條和鏈輪,用后輪的轉(zhuǎn)動來推動車子前進(jìn)。但仍然是前輪大,后輪小,看起來不夠協(xié)調(diào),不穩(wěn)定。1886年,英國的斯塔利,是一位機(jī)械工程師,從機(jī)械學(xué),運(yùn)動學(xué)的角度設(shè)計出了新的自行車樣式,為自行車裝上了前叉和車閘,前后輪的大小相同,以保持平衡,并用鋼管制成了菱形車架,還首次使用了橡膠的車輪。斯塔利不僅改進(jìn)了自行車的結(jié)構(gòu),還改制了許多生產(chǎn)自行車部件用的機(jī)床,為自行車的大量生產(chǎn)利推廣應(yīng)用開辟了寬闊的前景,因此他被后人稱為“自行車之父”。