關於腳踏車研究課題的結題報告
一、問題的提出:
腳踏車發明至今已有200多年的歷史.今天,它作為交通代步、鍛鍊身體、越野旅遊、運動比賽以及運送貨物(小型)已遍及到世界的每一個角落.它廉價、輕便的特點受到許多人的青睞,進而人們對它的要求也就越來越高.首先,安全性排首位.據相關調查表明,每年因腳踏車而引起的車禍正以驚人速度增長,所以要如何提高它的安全性是個問題;其次,腳踏車要如何更加輕便、高效、快速、造價更低廉,這些便成了人們關心腳踏車的話題.
我們課題組主要透過各種方式的調查和研究,瞭解市場上的腳踏車,使人們對它有個瞭解.透過研究腳踏車中的力學、查閱資料、進行實驗,目的就在於探索腳踏車的構造,以及工作原理,從而對腳踏車能否改變得更合乎人們的要求這話題找到理論依據.
二、研究目標
弄清腳踏車的構造;探索腳踏車的槓桿輪軸、摩擦力、氣壓知識;研究腳踏車在行駛中為何不會跌倒;分析如何減小有害摩擦力和如何增大有益摩擦.
三、研究的方法
1、研究物件:市場上的腳踏車
2、研究方向
a、槓桿輪軸:包括車把上的閘把、腳蹬、花盤、手把、前叉軸、後輪上的齒輪;
b、氣壓:包括內胎、氣門芯;
c、摩擦力:包括車輪與地面的、剎車塊與車輪之間的、輪軸中的;d、腳踏車在行駛中為何不會跌倒.
3、研究步驟:
a、分析研究課題
b、實地考查、收集資料
c、進行實驗
四、研究的結果與分析
〈一〉具體的腳踏車部件:
1、車架部件
車架部件是構成腳踏車的基本結構體,也是腳踏車的骨架和主體,其他部件也都是直接或間接安裝在車架上的。
車架部件的結構形式有很多,但總體可以分為兩大類:即男式車架和女式車架。
車架一般採用普通碳素銅管經過焊接、組合而成。為了減輕管重量,提高強度,較高檔的腳踏車採用低合金鋼管制造。為了減少快速行駛的阻力,有的腳踏車還採用流線型的鋼管。
由於腳踏車是依靠人體自身的驅動力和騎車技能而行駛的,車架便成為承受腳踏車在行駛中所產生的衝擊載荷以及能否舒適、安全地運載人體的重要結構體,車架部件製造精度的優劣,將直接影響乘騎的安全、平穩、和輕快。一般輻條是等徑的,為了減輕重力,也有製成兩端大、中間小的變徑輻條,還有為了減少空氣阻力將輻條製成扁流線型 。
2、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,行駛輕快等優點。
外胎上的花紋是為了增加與地面的摩擦力。山地腳踏車的外胎寬度特別寬,花紋較深也是適應越野山地用。
3、腳蹬、腳踏
腳蹬部件:腳蹬部件裝配在中軸部件的左右曲柄上,是一個將平動力轉化為轉動力的裝置,腳踏車騎行時,腳踏力首先傳遞給腳蹬部件,,然後由腳蹬軸轉動曲柄,中軸,鏈條飛輪,使後輪轉動,從而使腳踏車前進。因此腳蹬部件的結構和規格是否合適,將直接影響騎車人的放腳位置是否合適,自行D:加速阻力:只是在加速時產生的。
腳踏:可分為整體式腳踏和組合式腳踏。無論什麼款式的腳踏都必須有腳踏面,必須安全可靠,具有一定的防滑效能,可以選用橡膠、塑膠或金屬材料製造。腳踏必須轉動靈活。
4、前叉部件
前叉部件在腳踏車結構中處於前方部位,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,組成腳踏車的導向系統。
轉動車把和前叉,可以使前輪改變方向,起到了腳踏車的導向作用。此外,還可以起到控制腳踏車行駛的作用。
前叉部件的受力情況屬懸臂樑性質,故前叉部件必須具有足夠的強度等性質.
5、鏈條、鏈輪:
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、鏈輪傳遞到飛輪和後輪上,帶動腳踏車前進。
鏈輪:用高強度鋼材製成,保證其達到需要的拉力。
6、飛輪
飛輪以內螺紋旋擰固定在後軸的右端,與鏈輪保持同一平面,並透過鏈條與鏈輪相連線,構成腳踏車的驅動系統。從結構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、絲擋幾鋼球等零件組成。
工作原理:當向前踏動腳踏是,鏈條帶動飛輪向前轉動,這時飛輪內齒和千斤 相含,飛輪的轉動力透過千斤傳到芯子,芯子帶動後軸和後輪轉動,腳踏車就前進了。當停止踏動腳踏板時,鏈條和外套都不旋轉,但後輪在慣性作用下仍然帶動芯子和千斤向前轉動,這時飛輪內齒產生相對滑動,由此將芯子壓縮到芯子的槽口內,千斤又壓縮了千斤簧。當千斤齒頂滑到飛輪內齒頂端時,千斤簧被壓縮得最多,再稍微向前滑一點,千斤被千斤簧彈到齒根上,發出“嗒嗒”的聲響。
關於腳踏車研究課題的結題報告
一、問題的提出:
腳踏車發明至今已有200多年的歷史.今天,它作為交通代步、鍛鍊身體、越野旅遊、運動比賽以及運送貨物(小型)已遍及到世界的每一個角落.它廉價、輕便的特點受到許多人的青睞,進而人們對它的要求也就越來越高.首先,安全性排首位.據相關調查表明,每年因腳踏車而引起的車禍正以驚人速度增長,所以要如何提高它的安全性是個問題;其次,腳踏車要如何更加輕便、高效、快速、造價更低廉,這些便成了人們關心腳踏車的話題.
我們課題組主要透過各種方式的調查和研究,瞭解市場上的腳踏車,使人們對它有個瞭解.透過研究腳踏車中的力學、查閱資料、進行實驗,目的就在於探索腳踏車的構造,以及工作原理,從而對腳踏車能否改變得更合乎人們的要求這話題找到理論依據.
二、研究目標
弄清腳踏車的構造;探索腳踏車的槓桿輪軸、摩擦力、氣壓知識;研究腳踏車在行駛中為何不會跌倒;分析如何減小有害摩擦力和如何增大有益摩擦.
三、研究的方法
1、研究物件:市場上的腳踏車
2、研究方向
a、槓桿輪軸:包括車把上的閘把、腳蹬、花盤、手把、前叉軸、後輪上的齒輪;
b、氣壓:包括內胎、氣門芯;
c、摩擦力:包括車輪與地面的、剎車塊與車輪之間的、輪軸中的;d、腳踏車在行駛中為何不會跌倒.
3、研究步驟:
a、分析研究課題
b、實地考查、收集資料
c、進行實驗
四、研究的結果與分析
〈一〉具體的腳踏車部件:
1、車架部件
車架部件是構成腳踏車的基本結構體,也是腳踏車的骨架和主體,其他部件也都是直接或間接安裝在車架上的。
車架部件的結構形式有很多,但總體可以分為兩大類:即男式車架和女式車架。
車架一般採用普通碳素銅管經過焊接、組合而成。為了減輕管重量,提高強度,較高檔的腳踏車採用低合金鋼管制造。為了減少快速行駛的阻力,有的腳踏車還採用流線型的鋼管。
由於腳踏車是依靠人體自身的驅動力和騎車技能而行駛的,車架便成為承受腳踏車在行駛中所產生的衝擊載荷以及能否舒適、安全地運載人體的重要結構體,車架部件製造精度的優劣,將直接影響乘騎的安全、平穩、和輕快。一般輻條是等徑的,為了減輕重力,也有製成兩端大、中間小的變徑輻條,還有為了減少空氣阻力將輻條製成扁流線型 。
2、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,行駛輕快等優點。
外胎上的花紋是為了增加與地面的摩擦力。山地腳踏車的外胎寬度特別寬,花紋較深也是適應越野山地用。
3、腳蹬、腳踏
腳蹬部件:腳蹬部件裝配在中軸部件的左右曲柄上,是一個將平動力轉化為轉動力的裝置,腳踏車騎行時,腳踏力首先傳遞給腳蹬部件,,然後由腳蹬軸轉動曲柄,中軸,鏈條飛輪,使後輪轉動,從而使腳踏車前進。因此腳蹬部件的結構和規格是否合適,將直接影響騎車人的放腳位置是否合適,自行D:加速阻力:只是在加速時產生的。
腳踏:可分為整體式腳踏和組合式腳踏。無論什麼款式的腳踏都必須有腳踏面,必須安全可靠,具有一定的防滑效能,可以選用橡膠、塑膠或金屬材料製造。腳踏必須轉動靈活。
4、前叉部件
前叉部件在腳踏車結構中處於前方部位,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,組成腳踏車的導向系統。
轉動車把和前叉,可以使前輪改變方向,起到了腳踏車的導向作用。此外,還可以起到控制腳踏車行駛的作用。
前叉部件的受力情況屬懸臂樑性質,故前叉部件必須具有足夠的強度等性質.
5、鏈條、鏈輪:
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、鏈輪傳遞到飛輪和後輪上,帶動腳踏車前進。
鏈輪:用高強度鋼材製成,保證其達到需要的拉力。
6、飛輪
飛輪以內螺紋旋擰固定在後軸的右端,與鏈輪保持同一平面,並透過鏈條與鏈輪相連線,構成腳踏車的驅動系統。從結構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、絲擋幾鋼球等零件組成。
工作原理:當向前踏動腳踏是,鏈條帶動飛輪向前轉動,這時飛輪內齒和千斤 相含,飛輪的轉動力透過千斤傳到芯子,芯子帶動後軸和後輪轉動,腳踏車就前進了。當停止踏動腳踏板時,鏈條和外套都不旋轉,但後輪在慣性作用下仍然帶動芯子和千斤向前轉動,這時飛輪內齒產生相對滑動,由此將芯子壓縮到芯子的槽口內,千斤又壓縮了千斤簧。當千斤齒頂滑到飛輪內齒頂端時,千斤簧被壓縮得最多,再稍微向前滑一點,千斤被千斤簧彈到齒根上,發出“嗒嗒”的聲響。