Question

自行車的傳動系統如圖所示，一自行車上連接踏腳板的連桿長R₁，由踏腳板帶動半徑為r₁的大齒盤，通過鏈條與半徑為r₂的后齒輪盤連接，帶動半徑為R₂的后輪轉動．

　　(1)設自行車在水平路面上勻速行進時，受到的平均阻力為f，人蹬踏腳板的平均作用力為F，鏈條中的張力為T，地面對后輪的靜摩擦力為f_s．通過觀察，寫出傳動系統中有幾個轉動軸，分別寫出對應的力矩平衡表達式．

 

　　(2)設R₁=20cm，R₂=33cm，踏腳大齒盤與后輪齒盤的齒數分別為48和24，計算人蹬踏腳板的平均作用力與平均阻力之比．

 

　　(3)自行車傳動系統可簡化為一個等效杠桿．以R₁為一力臂，畫出這一杠桿示意圖，并標出支點、力臂尺寸和作用力方向．

 

Answer 1

答案：
解析：

(1)自行車傳動系統中的轉動軸個數為2 　　對踏腳齒盤中心的轉動軸可列出 FR1=Tr1 　　對后輪的轉動軸可列出 Tr2=fsR2 　　(2)由FR1=Tr1，Tr2=fsR2及fs=f 　　可得 　　所以 　　(3)如圖所示