山地自行车的设计原理

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1、山地自行车的设计原理研究内容山地车的简介山地自行车的特点山地自行车的各部分部件及其原理Introduction山地车，英文名叫“mountainbike”，源于美国，是美国青年为了寻求刺激，在摩托车比赛的越野场地上驾驶自行车进行花样比赛而派生发展起来的车型。细心的朋友会发现，山地车也有许多区别，比如：有的前叉是双肩，有的是单肩；有的用碟刹，有的用V刹；有的是硬车架，有的是全避震车架；再通俗点，有的车看起来很庞大，有的很纤巧……其实，他们都是山地车，只是用途不同而已。山地自行车的特点刚度大，行走灵活具有

2、新具有新颖的外形主要部件不同于普通自行车可以变速山地自行车主要有四大特点山地车，具有刚度大，行走灵活等特点，骑行时不必选择道路，无论街巷漫游还是休闲代步都获得了广泛的好评，骑车者可以在各种路面环境上尽情地享受舒适的骑行乐趣。山地车，因其坚固、粗犷、新颖的外型、缤纷夺目的色彩、优越的骑行性能，很快成为都市青年追求的时尚。山地车，各种部件均不同于普通自行车，具有缓冲作用、抗震性能好的轮胎，牢固结实、材料钢度大的车架，不易疲劳的手把以及即使在陡峻的坡道上也能够畅快地骑行的变速器等，都使山地车更加适合与爬山越

3、野、郊游旅行。山地车，车速一般有21速，24速以及27速(以及即将上市的30速）。正确运用变速器，能应付平路，上下坡，土路，顶风等复杂路况和气候，比普通自行车快速省力得多。山地自行车的构造山地自行车的构造主要包括：车架前叉制动系统传动系统变速系统车轮车架车架是一辆车的灵魂，各配件都是在车架基础上装起，一般市场上出现的车架主要有钢、铝合金、钛合金和碳纤维等。车架材质从最早的铬钼钢、进化到铝合金、然后是复合材料的运用如碳纤维，其他还有钪合金、镁合金、钛合金等，业者不断研发新材料配方，提升管件与结构设计能力

4、并创新加工技术，只为了让车架更轻、更强、更舒适且更流线美观。密度是决定车架重量的关键因素之一，密度愈低，车架可以做到愈轻。我们知道铬钼钢的密度最高，碳纤复材最低。然而车架除了重量外，还要考虑拉伸强度，弹性系数等，所以虽然密度低，但强度不够也不行。以下将介绍各种材质的特点：（铬钢）铬钼钢车架90年代以前，自行车车架以铬钼钢制的为主流。它的扭曲性能及拉伸性能好，焊接时高温也不会影响素材，价格便宜。但重量重，容易被氧化。近年来出现克服了它的欠点，发挥优点的新素材，铬钼钢车架再次受到注目。钢材是使用在自行车上

5、最久的车架材质，主要优点包括长时间骑乘的刚性佳、管材有弹性（吸震）、管材接合方式多且加工性佳、易焊接且不需要热处理，因此成本与价格相对较低。缺点则是重量过重，保养不当容易生锈，管材塑形较不易且有金属疲劳的问题。然而现今许多合金钢材已可在刚性、弹性系数、传动性、稳定性上得到很好的效果，唯一美中不足的依旧是重量较重。钢材中以铬钼钢最普遍，其强度高且易于抽管加工。钼可使钢的强度提高、防止回脆性；铬可使钢耐腐蚀、抗锈及防止高温氧化。以下将介绍各种材质的特点（炭钎车架）碳纤车架碳纤维强度高，质轻，是新生的材料，

6、严格来讲是复合材料，其并非单一材料组成，其他树脂，玻纤，铝合金等，可依特性混合或搭接使用，是目前重量最轻的车架材料，碳纤维管是由一丝丝纤维线织成碳纤布后，一层层锩管而成再经加工处理搭接组成。碳纤维不是金属，而是一种复合材料，利用碳纤丝编织成布，经过预浸树脂的过程成为预浸布，再将预浸布裁型然后叠层并入模式加热成型，可依需求制成各种形状的车架。其特性是轻量、较具弹性（吸震佳）、骑乘感稳定、长途循迹持续感佳、舒适性高、工艺变化多，但表面硬度不佳，当施予之外力高于其破坏强度时，会造成断裂。再者，近年来由于碳纤

7、纱需求大增，造成材料短缺，因此价格居高不下。轻、能吸收地面的冲击、素材的反拨力快等，是理想的自行车车架素材。碳纤维的等级，吨数越高弹性也越高，价格也贵。制造方法有几种，例如在模具上沾上粘合剂，重叠碳纤维，热处理、凝固、成型等。以下将介绍各种材质的特点（铝制车架）铝制车架铝合金是目前市场上使用最普遍的材质，优点在于重量轻、短时间的硬度和刚性表现最佳、塑形加工容易、不会生锈，要轻可以把管材抽得极薄，要强也可利用CNC模具切削做出夸张的外型和惊人的强度。缺点是几乎没有弹性可言、会累积金属疲劳，也由于其灵敏轻

8、巧、高刚性的特性，因此很容易传达地面的振动，造成骑乘舒适性不佳。铝管道趋向大口径化，为了缓和过于强的刚性，目前座管及车叉采用吸收冲击力强的碳纤等的受人注目。以下将介绍各种材质的特点（碳钢、镁合金）碳钢：未故意添加任何合金元素的铁（Fe）--碳（C）合金为碳钢，碳在钢中有提高强度的作用，含碳量越高，强度越好，但含碳量高于0.8%时，含碳量越高，钢越脆，因此在车架及前叉的材料为强度适中，塑性佳，易加工的中低碳钢，碳含量约0.25%--0.35%。镁合金：镁是