自行车车架科技含量

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1、透过自行车车架材料知识看摩托车 小弟兼玩摩托车和自行车，但是因为国内摩坛水平不高和文化不发达相比自行车产业在中国的兴盛，所以对自行车的只是还是比较了解的，反观摩托车知识类的不管是车身构造、材料、规格等等的星系，基本找不到，有也只有简单的。我想找，根本找不到，很窝火，最近开始观察外国车，了解到小日本的车厂对铝合金材料蛮喜欢、相比欧洲方面的传统车厂则喜欢钢管车架，就像杜卡迪。铝pk钢，忽然觉得很有意思。     铝pk钢在自行车方面也是一个很有意思的选择，钢相比较铝更重，但是刚性好，骑行感觉好但是重，用人

2、力驱动当然要越轻越好，所以大部分铝车架取代了钢车架，钢车架要做到与铝相仿的重量就必须要用硌钼钢管抽管，只是这样的成本会很高，不好普及，总之各有各好，一个是轻量化和成本低，易维护（钢易生锈，抽管的钢管薄，锈穿了影响车架受力，架子就废了），钢车架骑行感觉好（这也是杜卡迪坚持用钢管车架的原因，只要车架几何角度合理行车稳定性是其他材料无可比拟的）。想到曾经入门自行车的时候，看过一个自行车车架材料的相关知识贴，于是就拷过来科普下，原理都是一样的，大家可以有选择的了解对摩托车有用的内容。相信大家看完这篇帖子大概也

3、能明白为什么有的一个自行车车架比用20#钢管的摩托车还贵的原因了，一分钱一分货，自行车的科技含量和材料发展水平摩托车可望而不可及。摩托车本来就发展自自行车，论辈分摩托车是儿子，所以两者是有很多共性的，因此才引用了自行车车架方面的相关知识。正文开始，认识自行车材料自行车的材料有已往使用的铬钼钢以外、还有铝、钛、碳纤、镁等不断出现新材料。出现了不少用这些新材料制成的车架。关于金属合金材料的书很多，但是不是专门介绍自行车的材料，在此简单介绍自行车的材料，供车友们参考。(此内容是一位海外的自行车运动爱好者于2

4、000年所写的内容的摘要)。材料的常用知识首先了解一下金属材料的常用语。应力以及变形(1).应力的定义=σ=负荷/断面积  (即：单位面积上所能承受的重量)虽然负荷大，但是可以增加厚度来降低断面积上的应力。从这里也可知为什么铬钼钢、铝、钛管的厚度不同。(2).受应力之后，用于车架的材料会变形。其变形可分为弹性变形和塑性变形。弹性变形：虽然变形，但是除去应力后恢复原状。塑性变形：变形后除去应力也无法恢复原状。(3.弹性率：弹性率所指的是像弹簧一样变形的材料的抵抗抗程度。弹性率高的材料硬，承受负荷后变形也

5、少；弹性率低的材料较软，承受负荷后变形较多。作为自行车的材料，有些部位需要变形多些，有些部位需要变形少些。弹性率以杨氏弹性模量来表示。数据越大弹性率越高。下表为自行车的各种材料的杨氏弹性模量。用在自行车上的材料杨氏弹性模量(GNm^-2)从上表可知铬钼钢的弹性率最高，镁合金的弹性率最低。弹性率将决定材料刚性的强弱，对自行车来说该数据是很重要的。 屈服强度、拉伸强度屈服强度：是弹性变形的极限，也叫屈服点。增加应力到一定程度时成为塑性变形，也就是变弯了。拉伸强度：指的是增加应力到一定程度时不单是成为塑性变

6、形，还被拉断。自行车材料的拉伸强度用在自行车上的材料拉伸强度(（MPa，N/mm＾２）密度密度是单位体积的重量。密度是决定车架的重量时重要因素之一。设计轻的车架时不可勿视的数据。但是密度小不等于车架轻。 用在自行车上的材料密度（g/cm＾3）从上表可知铬钼钢密度最高，镁合金最低。密度低的话，可以制作轻车架，假若这样认为的话只讲对了一半。还要老虑拉伸强度、弹性率等因素。虽然密度低，但是强度不够的话也不行，密度低1/3不等于重量也轻1/3。增强材料重排：所指的是在金属结晶中会产生的移动现象(原子间存在间隙

7、，使结晶移来移去)。发生重排现象时金属会变形。强化材料也就是想办法制造出不要发生重排现象的结构。在此介绍4种强化材料的方法。固溶体强化、析出强化、通过硬化加工来增强、结晶体的微细化来增强。固溶体强化在铁等母体材料中熔入铬、钼等，使母体材料变成不同半径的结晶构造。此时的原子称为固溶体。在此举个例来说明这种现象。比母体的原子半径小的原子进来时发生的现象。「在电梯里已有9位大汉子已相当拥齐，此时进来了小孩，为了防止小孩被挤坏，汉子们开始靠向四周」。比母体的原子半径大的原子进来时「在电梯里已有9位大汉子已相当

8、拥齐，其中有一个人下了电梯，但是又进来了肥胖的大娘，此时汉子们又开始靠向四周」。如上述现象在结晶体四周发生了应力，使得重排现象变小了。利用这个方法的是铬钼钢。析出强化当前，自行车材料中的铝合金制品普遍受到欢迎。增强铝的方法将在铝项目中记述，在此只讲强化的原理。固溶在金属中的添加物，会产生饱和状态(不完全溶解)，添加的量超过饱和状态时，因未能完全溶解而析出。具体地说，提高温度时饱和量也增加，完全溶解的瞬间开始慢慢冷却时，能析出大的结晶。用食盐来做实验会看到