变速系统的相关知识
黑鹰上校：
齿比
牙盘齿数与飞轮齿数的比值称为传动比，传动比越高，骑行越省力，踩踏越轻松。牙盘飞轮的刚性越好，制作越精密，蹬踏效率越高。
齿比=前大盘齿数/后飞轮齿数，基本上自行车齿轮加链条的传动系统的作用是将车手踩踏的能量（马力）转换成轮胎的扭力。
变速系统的档次与调试影响变速的顺畅程度，此外牙盘、链条、飞轮之间的搭配也有影响，不同品牌之间可能存在兼容问题，搭配的时候需要考虑这个因素。
爬坡时用最小齿比（前大盘最小齿片对应后飞轮最大齿片），爬坡的时候，车手不但要维持车子前进，同时还要上升高度，这个时候需要增加扭力，在维持同样踩踏回转数的前提下，降低齿比有提高轮胎扭力，例如一般27速登山车最小齿比为前22T，后34T，齿比=0.65，车手踩一圈轮子才转0.65圈，所以车手的体力都转成扭力来举升车子供爬坡了。
1：齿数落差
除了齿比外，另一个值得探讨的是齿数的落差。常听到的齿比绵密就是指齿数落差小。齿数落差意味着换档时，车手出力与轮胎扭力间变化的差距大小，差距太大时，可能突然变太重或变太轻，导致回转数不定。对车手来说，突然太重要突然用力，突然太轻会有踩空的感觉，这两种情形会有伤害膝盖、影响操控的可能
2:零件等级
有趣的是由于段数多的零件配备通常比较贵，所以制造厂通常也顺便在零组件材质或品质上提升，诉求传动更有效、运转更顺畅、更耐用及更美观来使消费者更心甘情愿的付出代价。
市售的自行车变速系统，大盘就是一、二、三盘三种，飞轮就复杂了，从入门的五、六速到进阶的七、八速及专业的九、十速，段数多通常意味着可以有更高的最高齿比、更低的最低齿比以及更小的齿数落差，所以可应付的路况自然就更多。在零件机构上，八速飞轮升级至九速十速可通用原来的花鼓，七速以下的飞轮要升级就得多换掉花鼓。而在自行车上，花鼓是跟轮组一起的，换花鼓相当于要换轮组的意思了。
一：系统：
制动系统：刹车手把、刹车线、刹车器。现在常用的刹车是V刹和碟刹。
V刹的特点是重量轻，价格便宜，技术成熟，好维修，缺点是对环境有要求，雨天效果不好，而且磨损车圈。
碟刹相对更重，价格更高，不便于维修，但不磨损车圈，制动效果更好，不怕沙石泥水的影响。
转向系统：车把、把立、碗组、前叉，这就是转向系统的全部。立管，又称把立
二：段数：
变速自行车段数有18,21,24,2730，段数多的通常比较贵，也更能适合多种路况。
一般自行车变速所谓的几段变速是指前大盘齿片个数x后飞轮齿片个数，登山车通常是前3大盘，后飞轮六、七、八、九速，乘起来就是18、21、24、27段变速。
速度由最大齿比（前大盘最大齿片对应后飞轮最小齿片）决定，在同样踩踏回转数时，齿比越大，速度越快。例如一般27速登山车最大齿比为前44T，后11T，齿比=4，车手踩一圈轮子会转4圈，速度最快但轮圈扭力最小，相对的车手踩踏的力道要最大，才能维持使车子前进所需的扭力。
组成
在自行车的车架、轮胎、脚踏、刹车、链条等25个部件之中，其基本部件缺一不可。其中，车架是自行车的骨架，它所承受的人和货物的重量是最大的。按照各部件的工作特点，大致可将其分为导向系统、驱动系统、制动系统：
1、驱动（传动或行走）系统：由脚蹬、中轴、链轮、曲柄、链条、飞轮、后轴、后轮等部件组成。人的脚的蹬力是靠脚蹬通过曲柄，链轮、链条、飞轮、后轴等部件传动的，从而使自行车不断前进。
2、导向系统：由车把、前叉、前轴、前轮等部件组成。乘骑者可以通过操纵车把来改变行驶方向并保持车身平衡。
3、制动系统：它由车闸部件组成、乘骑者可以随时操纵车闸，使行驶的自行车减速、停使、确保行车安全。
此外，为了安全和美观，以及从实用出发，还装配了车灯、支架、码表、指南针等配件。
变速自行车构造
变速器的作用
自行车的变速器，前3齿盘、后9齿盘的组合可变速为27。在此以山地车为例说明：
旋动脚蹬时，前齿盘旋转，通过链条把力量转递到后齿盘，车轮就前进。前齿盘的大小（齿数）和后齿盘的大小（齿数）决定旋动脚蹬时的力度。
前齿盘越大，后齿盘越小，脚蹬时感到费力（自行车前进的距离变长）。
前齿盘越小，后齿盘越大，脚蹬时感到轻松（自行车前进的距离变短）。
自行车的骑行是起跑、停止、上坡、下坡、迎风、顺风等情况下前进。不管是任何条件下都能保持一定的速度(自行车快速前进，或者是慢速前进，都能保持一定的踩蹬步速和力矩，就要变速器。
下面来具体介绍一些与力学知识有关的自行车部件：
车架部件
车架相当于人的骨架、有了车架才能装上各种自行车零件。车架由铁、铝合金等材料组成、根据管材的长短构成的角度等影响整体自行车的特性。比如，直线骑行较好的自行车、易转的自行车、骑行舒畅的自行车等，决定这些因素的很多都来自于车架。
车架部件是构成自行车的基本结构体，也是自行车的骨架和主体，其他部件也都是直接或间接安装在车架上的。
车架一般采用普通碳素铜管经过焊接、组合而成。为了减轻管重量，提高强度，较高档的自行车采用低合金钢管制造。为了减少快速行驶的阻力，有的自行车还采用流线型的钢管。
轻、牢、弹性好等是车架追求的目标之一，为了达到这个目标，还要看各个车架生产厂家的工艺。如设计的车架是否根据材料的强度和特点来设计、焊接工艺是否成熟。这些都直接影响到车架的外观、强度和弹性。还有较重要的就是喷漆，好的车架喷漆均匀，而且喷3-4层的漆。别小看喷漆，好的喷漆可使自行车容易保养、不易生锈。如果使用不符合以上要求的车架来装车的话、就有可能生产出不能直线骑行或不易转弯的自行车，或很快就退的自行车。
由于自行车是依靠人体自身的驱动力和骑车技能而行驶的，车架便成为承受自行车在行驶中所产生的冲击载荷以及能否舒适、安全地运载人体的重要结构体，车架部件制造精度的优劣，车架部件的结构形式有很多，但总体可以分为两大类：即男式车架和女式车架。
将直接影响乘骑的安全、平稳、和轻快。一般辐条是等径的，为了减轻重力，也有制成两端大、中间小的变径辐条，还有为了减少空气阻力将辐条制成扁流线型
链条
链条又称车链、滚子链，安装在连轮和飞轮上。其作用是将脚踏力由曲柄、链轮传递到飞轮和后轮上，带动自行车前进。
链轮：用高强度钢材制成，保证其达到需要的拉力。
脚蹬部件
脚蹬部件装配在中轴部件的左右曲柄上，是一个将平动力转化为转动力的装置，自行车骑行时，脚踏力首先传递给脚蹬部件，，然后由脚蹬轴转动曲柄，中轴，链条飞轮，使后轮转动，从而使自行车前进。因此脚蹬部件的结构和规格是否合适，将直接影响骑车人的放脚位置是否合适，自行车的驱动能否顺利进行。
包括脚踏（30300元）、牙盘（801000元）、车链（30200元）、车轴（1001000元）、车轮组和变速器。
脚踏：可分为整体式脚踏和组合式脚踏。无论什么款式的脚踏都必须有脚踏面，必须安全可靠，具有一定的防滑性能，可以选用橡胶、塑料或金属材料制造。脚踏必须转动灵活。
前叉部件的受力情况属悬臂梁性质，故前叉部件必须具有足够的强度等性质。
外胎
分软边胎和硬边胎两种。软边胎断面较宽，能全部裹住内胎，着地面积比较大，能适宜多种道路行驶。硬边胎自重轻，着地面积小适宜在平坦的道路上行驶，具有阻力小，行驶轻快等优点。
外胎上的花纹是为了增加与地面的摩擦力。山地自行车的外胎宽度特别宽，花纹较深也是适应越野山地用。
飞轮
其单级飞轮工作原理：当向前踏动脚踏是，链条带动飞轮向前转动，这时飞轮内齿和千斤相含，飞轮的转动力通过千斤传到芯子，芯子带动后轴和后轮转动，自行车就前进了。
当停止踏动脚踏板时，链条和外套都不旋转，但后轮在惯性作用下仍然带动芯子和千斤向前转动，这时飞轮内齿产生相对滑动，由此将芯子压缩到芯子的槽口内，千斤又压缩了千斤簧。当千斤齿顶滑到飞轮内齿顶端时，千斤簧被压缩得最多，再稍微向前滑一点，千斤被千斤簧弹到齿根上，发出嗒嗒的声响。芯子转动加快，千斤也很快在各个飞轮内齿上滑动，发出嗒嗒的声音。当反向踏动脚踏时，外套反向转动，会加速千斤的滑动，使嗒嗒声响得更急促。多级飞轮是自行车变速装置中的一个重要部件。
飞轮以内螺纹旋拧固定在后轴的右端，与链轮保持同一平面，并通过链条与链轮相连接，构成自行车的驱动系统。从结构上可分为单级飞轮和多级飞轮两大类。
前叉部件
前叉组件在自行车结构中处于前方部位，它的上端与车把部件相连，车架部件与前管配合，下端与前轴部件配合，组成自行车的导向系统。
转动车把和前叉，可以使前轮改变方向，起到了自行车的导向作用。此外，还可以起到控制自行车行驶的作用。
前叉部件的受力情况属悬臂梁性质，故前叉部件必须具有足够的强度等性质。
前叉部件在自行车结构中处于前方部位，它的上端与车把部件相连，车架部件与前管配合，下端与前轴部件配合，组成自行车的导向系统。
转动车把和前叉，可以使前轮改变方向，起到了自行车的导向作用。此外，还可以起到控制自行车行驶的作用。
其单级飞轮工作原理：当向前踏动脚踏时，链条带动飞轮向前转动，这时飞轮内齿和千斤相含，飞轮的转动力通过千斤传到芯子，芯子带动后轴和后轮转动，自行车就前进了。
当停止踏动脚踏板时，链条和外套都不旋转，但后轮在惯性作用下仍然带动芯子和千斤向前转动，这时飞轮内齿产生相对滑动，由此将芯子压缩到芯子的槽口内，千斤又压缩了千斤簧。当千斤齿顶滑到飞轮内齿顶端时，千斤簧被压缩得最多，再稍微向前滑一点，千斤被千斤簧弹到齿根上，发出嗒嗒的声响。芯子转动加快，千斤也很快在各个飞轮内齿上滑动，发出嗒嗒的声音。当反向踏动脚踏时，外套反向转动，会加速千斤的滑动，使嗒嗒声响得更急促。多级飞轮是自行车变速装置中的一个重要部件。
多级飞轮是在单级飞轮的基础上，增加几片飞轮片，与中轴上的链轮结合，组成各种不同的传递比，从而改变了自行车的速度。
一、从踏频分析山地车变速器的正确使用
教你如何合理的使用山地车变速器，不过在这不得不说的一个名词就是踏频，踏频的意思是用脚蹬脚踏的频率。踏频是以一分钟为计量单位的，踏频为90的意思就是一分钟蹬脚踏转90圈。有专门的踏频计，跟码表的工作原理是一样的，可以计算你蹬车子的踏频。但是一般骑友不会装备踏频计的，没有码表使用率高。
二、从路面路面情况分类，分析变速器的正确使用
1、公路(直行，障碍物少，能见度高)这里是公路车的天堂，但并不是山地车的地狱，一般采用前2后4的档位来加速，然后逐步前2后5-6，这时候换成前3后5，换档的时机根据目测路面的略微坡度来决定；
2、坡道(上坡和下坡)这里有个技术关键要讲一下，就是不要到坡道上换档，一定要在进入坡道之前换好档，尤其是上坡，不然中途换档可能会因为变速器的换档过程还未完成而失去动力，那样就会很麻烦了，上坡理论上采用前面最小，也就是1档，后面最大，也是1档的原理来换档，但实际的后飞轮档位可根据实际坡度来决定，推荐前1后3的档位，下坡理论上采用前面最大，也就是3档，后面最小，7档的原理来换档，但也需要根据实际坡度和长度来决定，推荐前3后5，由于坡度大小而造成的重力加速度，其实基本上我用滑行通过；
3、复杂路面(障碍物多，弯道多，路面状况差，能见度低)最大的特点就是没办法匀速行径，走走停停，所以我们应该选择一个比较折中的档位行径，推荐前2后4，既方便加速，骑起来又很轻松。在城市里骑山地车，很少能发挥出山地车的全部性能，山地车追求的毕竟不是速度，而是在各种复杂和恶劣的路面情况下可以安全的通过，这才是最大的乐趣。
三、变速时手指与脚的技巧
碟刹作为现在比较流行的刹车方式，其刹车效果好，维护简单，耐磨，使用期限比较长，越来越让普通人接受。碟刹的制动点在前后轴上，而V刹的制动点在车圈上，普通V刹一般都是胶皮刹车块，比较容易磨损，需要经常更换。刹车效果更没有碟刹的好，当然碟刹的造价也比较高。安装碟刹需要车架支持碟刹位、前后花鼓支持碟刹，所以碟刹车跟普通V刹车的区别不只是有没有碟刹的问题了。
变速时，为了减少对传动系统的磨损，以及提高顺滑度，通常脚下先猛踩几下，然后双腿只是跟着车轮转而不施力，此时手指按下变速拨杆或者转动变速把手。当然在爬坡坡度很大时，你会发现这招是行不通的。若你的变速器比较高档，那么直接动手就好了，同样可以十分顺利的的进行变速，毕竟是钢铁的东西，偶尔一下的暴力使用不会有什么问题的。若你的变速器比较低端，那么你不妨停下车来休息一下，把后轮悬空变好速了再上车，否则你可能会发现在你手部动作完成后，链条嘎嗒响了半天变速也没有完成。
搜集整理的，其中也有相互矛盾的地方，比如合理档位选择，前中盘后对应飞轮档位就说法不一。（个人认为23456比较合理和常用）。这里需要说明的一点是，虽然绝大部分变速都是喜马诺的但每个车的变速的调节都不一样，所以自己的车适合哪些档自己留心观察，不必硬套别人的说法，在不违背大的前提下。自己注意观察，因为变速比较难调整的每个档都很精准，常用的几个调整好就是了！
发布于 2018-11-25 02:22:54
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