张一溢 26-04-14 10:16
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从自行车链条和齿轮,看懂汽车机械变速器的工作原理。http://t.cn/AXMTgk0i

最近在收拾东西的时候突然发现,自行车的变速原理,和汽车其实特别像。

我们先来看看自行车的变速、传动部分的结构(图一),它是主要由踏板、曲柄、牙盘、飞轮、链条和变速器组成。当我们踩下踏板时,通过曲柄带动牙盘转动,再通过链条把动力传递到飞轮带动车轮,车就走起来了。

我的自行车前牙盘有3片,后飞轮有7片,这么设计就是为了有更多的档位,来适应不同的路面情况。

换档的核心是改变传动比(图二),传动比是主动轮和从动轮的转速比,也是从动齿轮齿数比主动齿轮齿数。

传动比大于1,就是小齿轮带大齿轮,减速增矩(图三);传动比小于1,就是大齿轮带小齿轮,增速减矩(图四)。转速高速度就快,转矩大动力就足。

爬坡的时候,我们就用小齿轮带大齿轮,减速增矩,牺牲速度换力气,骑起来就不费劲。平路想骑快,就要反过来,增速减矩,速度就能提上来。

汽车的变速器结构更复杂(图五),但核心逻辑都一样,都是在改传动比。

起步、爬坡需要劲儿大,就用低档位减速增矩,动力更足;跑高速要速度,就用高档位,大齿轮带动小齿轮,增速减矩,车速更快。
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发布于 湖南