众文网1.自行车研究报告
一、力学知识
1.摩擦方面
(1)自行车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车块处均刻有一些花纹，并且使用摩擦大的材料，增大摩擦力。
(2)车轴处经常上一些润滑油，以减小接触面粗糙程度，来减小摩擦力。
(3)所有车轴处均有滚珠，变滑动摩擦为滚动摩擦，来减小摩擦。
(4)刹车时，用力捏紧车闸，以增大刹车块与车圈之间的压力，从而增大摩擦力。
(5)紧蹬自行车前进时，后轮受到的摩擦力方向向前，是自行车前进的动力，前轮受到的摩擦力方向向后，是自行车前进的阻力；自行车靠惯性前进时，前后轮受到的摩擦力方向均向后，这两个力均是自行车前进的阻力。
2.简单机械
(1)自行车刹车手闸是一个省力杠杆，车后坐的载物夹也是杠杆。脚踏和中轴大齿轮组成一个省力轮轴，后轮上小齿轮和后轮组成一个费力轮轴。车把和前叉也构成省力轮轴。
(2)自行车上坡走S形路线，相当于增加了斜面的长，可以省力，使上坡更容易。
3.运动方面
(1)自行车的速度约为（3-5）m/s。
(2)以树木为参照物，自行车是运动的；以树木为参照物，自行车是向后退的。
4.压强方面
(1)一般情况下，充足气的自行车前、后轮胎着地总面积大约为S=100cm2，当一普通的成年人骑自行车前进时，自行车对地面的压力大约为F=(600N+250N)=850N，可以计算出自行车对地面的压强约为8.5*104Pa。
(2)自行车的车座较宽大，可以增大人与车座的接触面积，减小对人的压强，人骑座时感到舒服。
(3) 在车轴拧螺母处要加一个垫圈，来增大受力面积，以减小压强。
(4)自行车的脚踏板做得扁而平，来增大受力面积，以减小它对脚的压强。
(5)自行车的内胎要充够足量的气体，在气体的体积、温度一定时，气体的质量越大，压强越大。
5.惯性方面
(1)当人骑自行车前进时，停止蹬自行车后，自行车仍然前进，是由于它具有惯性。
(2)当人骑自行车前进时，若紧急刹车，一般情况下要先捏紧后刹车，然后再捏紧前刹车，或者前后一起捏紧，这样做是为了防止人由于惯性而向前飞出去。
6.能量转化方面
(1)当人骑自行车下坡时，速度越来越快，是由于下坡时人和自行车的重力势能转化为人和自行车的动能。
(2)当人骑自行车上坡之前要紧蹬几下，目的是增大速度，来增大人和自行车的动能，这样上坡时动能转化为重力势能，能上得更高一些。
(3)自行车的车支架上挂有一个弹簧，在它弹起时，弹簧的弹性势能转化为动能，车支架自动弹起。
(4)自行车在不平的路面骑行时，车坐下被压缩的弹簧产生弹力，弹簧的弹性势能转化为动能，弹簧起到减震作用。
二、声学知识
(1)自行车的金属车铃发声是由于铃盖在不停的振动。
(2)自行车有些部位零件松动时，骑行时引起振动发生。
三、热学知识
(1)在夏天自行车轮胎内的气体不能充得太足，是为了防止自行车爆胎，因为对于质量、体积一定的气体，当温度越高，压强越大，当压强达到一定程度时，若超过了轮胎的承受能力，就会发生爆胎的情况。
(2)用打气筒给自行车车胎打气时，不一会儿气筒壁就会热起来，是因为打气筒的活塞压缩气体做功，气体内能增加，气体内能传给筒壁，使筒壁温度升高。同时打气过程也是克服活塞和筒壁摩擦力做功过程，也使筒壁内能增加，温度升高。
四、光学知识
(1)自行车的后面都装有一个反光镜，它是由许多角反射器组成的。当有光线从任意角度射向尾灯时，它都能把光“反向射回”。在夜间，当汽车灯光照到它前方的自行车尾灯上，无论入射方向如何，反射光都能反射到汽车上，其光强远大于一般的漫反射光，就如发光的红灯，能引起汽车司机的注意。
(2)自行车铃的金属盖是凸面镜，能成正立、缩小的虚象。
2.科学研究报告——自行车
1790年，有个法国人名叫西夫拉克，他特别爱动脑筋。有一天，他行走在巴黎的一条街道上，因为前一天下过雨，路上积了许多雨水，很不好走.突然，一辆四轮马车从身后滚滚而来，那条街比较狭窄，马车又很宽，西夫拉克躲来躲去幸而没有被车撞倒，还是被溅了一身泥巴和雨水.别人看见了，替他难过，还气得直骂，想喊那辆马车停下，讲理交涉.西夫拉克却喃喃地说："别喊了，别喊了，让他们去吧."马车走远了，他还呆呆地站在路边。他在想：路这么窄，行人又那么多，为什么不可以把马车的构造改一改呢 应当把马车顺着切掉一半，四个车轮变成前后两个车轮……他这样一想，回家就动手进行设计。经过反复试验，于1791年第一架代步的"木马轮"小车造出来了.这辆小车有前后两个木质的车轮子，中间连着横梁，上面安了一个板凳，像一个玩具俱似的.由于车子还没有传动链条，靠骑车人双脚用力蹬地，小车才能慢慢地前进，而且车子上也无转向装置，只能直行，不会拐弯，出门骑一会儿就累得满身大汗。
刚刚出现的新东西总是不那么完善的.西夫拉克并不灰心，他继续想办法加以改进。可惜，不久他因病去世了。
1818年，在德国有个看林人名叫德莱斯，他每天从村东的这一片树林，走到村西的另一片树林，年年如此。他想：如果人坐在车子上，走走停停，随心所欲，不是很潇洒吗？德莱斯开始制作木轮车，样子跟西夫拉克的差不多。不过，在前轮上加了一个控制方向的车把子，可以改变前进的方向。但是骑车对依然要用两只脚，一下一下地蹬踩地面，才能推动车子向前滚动.当德莱斯骑车出门试验的时候，一路上遭到不少人的嘲笑。尽管如此，他还是十分喜欢自己创作的这架"可爱的小马崽"。
1840年，英格兰的铁匠麦克米伦，弄到了一辆破旧的"可爱的小马崽"。他在后轮的车轴上装上曲柄，再用连杆把曲柄和前面的脚蹬连接起来，并且前后轮都用铁制的，前轮大，后轮小.当骑车人踩动脚蹬，车子就会自行运动起未，向前跑去.这样一来，就使骑车人的双脚真正离开地面，以双脚的交替踩动变为轮子的滚动，大大地提高了行车速度.1842年，麦克米伦骑上这种车，一天跑了20公里，由于不小心，踩车的速度过快，撞倒了路上的一个小女孩，因此而被警察抓住，并处以罚款.其罪名是野蛮骑车。
1861年，法国的米肖父子，原本职业是马车修理匠，他们在前轮上安装了能转动的脚蹬板；车子的鞍座架在前轮上面，这样除非骑车的技术特别高超，否则就抓不稳车把，会从车子上掉下来。他们把这辆两轮车冠以"自行车"的雅名，并于1867年在巴黎博览会上展出，让观众大开眼界。
1869年，英国的雷诺看了法国的自行车之后，觉得车子太笨重了，开始琢磨如何把自行车做得轻巧一些。他采用钢丝辐条来拉紧车圈作为车轮；同时，利用细钢棒来制成车架，车子的前轮较大，后轮较小.从而使自行车自身的重量减小一些.从西夫拉克开始，一直到雷诺，他们制作的5种型式的自行车都与现代自行车的差别较大。
真正具有现代形式的自行车是在1874年诞生的。英国人罗松在这一年里，别出心裁地在自行车上装上了链条和链轮，用后轮的转动来推动车子前进.但仍然是前轮大，后轮小，看起来不够协调，不稳定。
1886年，英国的斯塔利，是一位机械工程师，从机械学，运动学的角度设计出了新的自行车样式，为自行车装上了前叉和车闸，前后轮的大小相同，以保持平衡，并用钢管制成了菱形车架，还首次使用了橡胶的车轮。斯塔利不仅改进了自行车的结构，还改制了许多生产自行车部件用的机床，为自行车的大量生产利推广应用开辟了宽阔的前景，因此他被后人称为"自行车之父"。斯塔利所设计的自行车车型与今天自行车的样子基本一致了。
1888年，爱尔兰的兽医邓洛普，从医治牛胃气膨胀中得到启示，他把家中花园里用来浇水的橡胶管粘成圆形，打足了气，装在自行车轮子上，前往参加骑自行车比赛，居然名列前茅，引起了人们极大的兴趣。充气轮胎是自行车发展史上一个划时代的创举，它增加了自行车的弹性，不会因路面不平而震动；同时大大地提高了行车速度，减少了车轮与路面的摩擦力.这样，就根本上改变了自行车的骑行性能，完善了自行车的使用功能.由此可知，从18世纪末叶起，一直到20世纪初期，自行车的发明和改进，经历了大约200年的时光，有许多人为之奋斗不息，才演变成现在这种骑行自如的样式。一个发明从构想到实现，使梦想成真，只有坚持不懈，顽强努力，最终一定会成功！
3.自行车发展史的创意设计
日常生活中自行车的使用是非常普遍的，当您使用和看到这些自行车时，您是否思考过自行车为什么会被设计成这种形式？您是否了解自行车的发展历程呢？ 自行车的诞生与发展已有几百年了，在自行车的发展历程中自行车的结构有过几次重大的变化，这些变化使自行车的设计发展中出现过“山穷水复疑无路，柳暗花明又一村”。
每一次重大的变化都是自行车的设计思想上的一个大的突破，每一次大的变化都使自行车的发展进入了一个新时代。 最早的自行车是一种玩具车，它是一种可以坐在车座上面，依靠两腿的摆动使两脚在地上交替蹬踏实现驱动的一种机械，这种驱动方式与人的走路的姿式很相似，不利于对车子进行驱动，很多人认为会使小腿变粗。
因为这时的自行车的骑行性能差，所以没有被多数人接受并使用，只作为一种娱乐的器械被少数人使用。（玩具车） 为了改善自行车骑行时的驱动的性能方面，当时的设计者们开始为自行车加装一些驱动装置。
他们给自行车加装了一种简单、有效的驱动装置，这种驱动装置就是现在自行车上通常都采用的曲柄。采用曲柄结构有效的解决了自行车的驱动问题，但是由于这时的曲柄是直接安装在车轮的前轴上的，这种驱动方式的使用在车轮轮径较小时，自行车的速度会很慢，设计者们就采用了驱动轮采用大轮的设计来弥补速度低的一些缺点。
这种直接的驱动方式在普通自行车的设计中已经不再采用了，只是在表演车、童车的设计中还在使用。（杂技车） 当采用新的传动方式没能很好的改善自行车的性能时，设计者们考虑更新的解决方式，他们在直接传动的基础上，推出了间接的传动方式，把曲柄从车轴上移出来，用传动件把曲柄的运动递给车轮，通过时传动件的传动比的调整，可以使自行车的驱动更合理，并且解决了驱动轮必须是大轮的这个问题，使自行车的设计更合理，这时的车子的两轮基本是等大的了。
这种传动件最常用的是齿盘与链条的组合。设计者们也在完善传动部件，在传动装置中采用超越棘轮，使自行车的脚踏可与车轮在一定条件下不同时转动，而更有利于骑行。
因为传动的发展使自行车的发展跨跃了几大步，那时的自行车与现代化的自行车的使用功能已基本相同了，只是自行车的外观，与零配件的使用与现代化的自行车有些区别。（链条车与安全车） 随着社会的进步由于其它的外力的驱动的方式的采用出现了摩托车，它是从自行车上发展起来的，我们可以看见它在发展初期的设计上受很大的自行车的影响，结构设计中有很大的自行车的设计时的痕迹，只是在自行车的基础上增加了部分驱动用部件，在发展的过程中它随着骑行功能的淡化或取消，随着对使用要求的观念改变，摩托车的设计才独成一帜，出现了低鞍座，宽大座垫，可有靠背、无人力驱动装置的摩托车。
近几年来电动自行车作为一种新的交通工具又开始进入了人们的生活，由于其电池的续行里程的距离比较短，所以还需要有一定的骑行的功能，所以电动自行车的发展又是从自行车上开始的，随着电动驱动的成熟与人们短距离的使用要求，而电动自行车的骑行的功能又在被淡化，多数电动自行车的骑行功能已退化甚至丧失，电动自行车正在经历与摩托车相同的发展过程，电动摩托车的出现也在证明这一点。自行车的设计发展为采用其它方式驱动的交通工具提供了基础，其它交通工具的发展也促进了自行车的设计。
自行车在大的设计结构没有采用摩托车的结构设计观念而发生重大的变化，但设计者们却也吸收了摩托车的一些优点用在自行车上：在自行车上使用变速系统，使自行车在骑行时可以改变驱动时的传动比，方便骑行者骑车时可以根据具体情况选择适当的传动比，达到省力或快速的目的；在自行车上加装避震装置，使自行车更适用于一些较差的情况。自行车发展，在使用功能上说变化已很少了，现代自行车的主要发展在于车架的造型行变化，表面的处理如烤漆、商标的变化使其外观更美；对自车上的每一个零件进行精雕细琢的改进，使其更合理、美观；对自行车的材料上的选用与开发……所有的工作使自行车在进一步发展，但是一直没有大的结构的改进，自行车的设计很完善了吗？ 随着社会的发展，对自行车类产品的研发及技术专业性要求越来越高，2011年，国内众多知名自行车锂电车企业研发或技术部门负责人型相互沟通探讨，认为在目前情况下，行业内大家需团结合作，相互交流学习，取长补短，企业及个人才能有长远良性发展，在大家的强烈要求下，中国自行车技术联盟 因势成立，由行业经验8年以上的中国众多知名自行车锂电车企业从事研发或技术部门负责人共同参于创建，通过广泛联络业内优秀专业人士，加强技术交流与合作，体现每个人在企业内的价值同时并促进整个行业良性发展。
2012年4月27号， 中国自行车技术联盟部份成员参加了在上海举办的第22届中国国际自行车展览会，相互探讨行业产品趋势及未来的发展方向。 随着“时尚、运动、健康、绿色、环保”理念的深入人心，自行车类产品的设计、材料、工艺、款式也跟随市场需求，新材料、精加工、巧构思、高品质和高附加值的自行车精品不断涌现。
4.自行车的设计
关于自行车的发明说法较多。
①我国是世界上发明自行车最早的国家。自行车的始祖是我国公元前五百多年的独轮车。
清康熙年间（1662~1722年），黄履庄曾发明过自行车。《清朝野史大观》卷十一载：“黄履庄所制双轮小车一辆，长三尺余，可坐一人，不须推挽，能自行。
行时，以手挽轴旁曲拐，则复行如初，随住随挽日足行八十里。”这就是世界上最早的自行车。
②自行车为西欧人所发明。公元1790年，法国人西夫拉克研制成木制自行车，无车把、脚蹬、链条。
车的外形像一匹木马的脚下钉着两个车轮，两个轮子固定在一条线上。由于这辆自行车没有驱动装置和转向装置，座垫低，西夫拉克自己骑在车上，两脚着地，向后用力蹬，使车子沿直线前进。
1817年，德国的冯·德莱斯男爵发明了一种能自由活动的车把，使他的自行车转变比较方便。1818年，德莱斯在英国了专利。
1839年，英国一位工人K·麦克米伦首创了用曲轴机构驱动后轮的脚踏自行车，可使人在骑自行车时双足离开地面。1861年的一天，巴黎的马车和婴儿车制造商米肖父子修理德莱斯式自行车，修好后在坡道上试车时，感到这种车放脚很困难，于是对它进行了改进，在车的前轮上安上脚蹬曲轴，从而发明了米肖型自行车，不久这种自行车便开始大量生产。
大概在1870年前后，法国的马执又制造了一种前面驱动轮大，后面从动轮小的自行车，这种车的运行效果较好。1890年后，英国的亨伯公司生产出一种用链条传动的、车为菱型的自行车，这种形式的自行车一直沿用至今。
③自行车为俄国人发明。1801年9月的一天，俄国农奴阿尔塔莫诺夫骑着自己制造的木制自行车，行驶2500公里，赶到莫斯科向沙皇来历山大一世献礼。
阿尔塔莫诺夫制造的自行车与法国人西夫拉克制造的车较相似。亚历山大一世见到阿尔塔莫诺夫制造的自行车，当即下令取消了他的奴隶身份。
5.工业设计,大四了,求毕业设计课题
基于感性化的**设计研究 （1.情趣化的手机造型设计研究、2.情感化的台灯设计、3.情趣化的自行车外观设计4.浅析色彩在手机设计中的应用、5.**（饮食、酒类、化妆品）产品包装的感性化设计、6.符号和象征在电子产品设计中的应用、7.情感化的电饭煲设计研究、8.产品符号在茶具设计中的应用、9.基于感性化的容器设计研究（酒瓶、饮料瓶、化妆瓶…）10.基于感性化的电熨斗设计研究（手表、电吹风、代步工具…） 基于人机工程学的**设计 （1.基于人机工程学的键盘设计（单手键盘、电脑…）2.基于人机工程学的座椅设计（净水机、3.基于人机工程学的盲人遥控设计（鼠标设计、5.4.基于人机工程学的老年人手机设计、6.基于人机工程学的剃须刀设计、7.基于人机工程学的厨卫产品设计、8.基于人机工程学的手机界面设计、9.基于人机工程学的ATM触摸屏设计 共用性设计、无障碍设计…） 浅析中国传统文化在**设计中的应用 （1.天人合一的思想在现代家具中的应用、2.传统文化对家具的影响、3.传统文化在MP3造型中的应用、4.传统文化在旅游产品设计中的应用…） 浅析**设计中的心理学因素 （1.浅析产品包装中的心理学因素、2.浅析公共设施设计中的心理学因素、3.心理学对电子产品造型设计的影响…）**的概念化设计研究 （1.自行车的概念化设计、2.单轮车的概念化设计、3.汽车的概念化设计…） 工业设计视觉效果的表现与表达 工业设计的情趣化表现 产品生态设计 工业设计中的界面设计 工业设计中智能.交互.服务 工业设计中的细节设计与品牌打造 工业设计中的人性化设计 工业设计零部件的再运用 “创意市集”应用于工业设计 一体化家具 工业设计新引擎——智能.交互.服务 手绘与工业设计 校园代步工具 消费生活与交互终端设计 办公家具与电器化设计 公共设施设计（室内、室外）*灯具照明设计3C电子产品创新设计 时尚、奢侈品与珠宝设计 家生活小产品设计（厨房、家居、卫浴） ~ 1 / 2 ~*旅游产品设计* 1、仿生设计在……设计中的运用（此处的设计要缩小在工业设计范围，如日常小家电设计、家具设计等，或缩小到某款具体的工业产品）*2、对……产品包装设计的思考*3、工业产品中的绿色包装设计*4、国内外小家电设计的现状与发展趋势*5、日常小家电设计的创新开发6、（谈具体的某种类小家电的设计，题目自拟）*7、交互设计在工业设计中的运用与未来展望*8、交互界面设计在……产品设计中的应用（要缩小至一定的范围，某一类或某一种，如智能手机、日常小家电、城市公共设施等）*9、家具设计中的人机工程学应用*10、关于儿童家具设计的思考*11、关于老人用家具设计的思考*12、家具设计中材料与加工工艺的探讨（或者对具体某类材料的家具进行探讨，如竹类家具、藤类家具等，题目自拟）*13、我国现代家具设计中存在的问题及应对措施*14、中国古典家具设计的继承与创新*15、关于家具设计具体方法的思考*16、浅谈现代灯具设计及其关注点*17、现代灯具设计中的材料表现*18、现代灯具设计的发展趋势*19、家居环境中的儿童灯具设计分析*20、台灯设计中的情感化设计21、谈具体某一种类型的玩具设计（如儿童益智类玩具、老年人玩具、或者某类材料的玩具，如木制玩具、塑料类玩具）*22、对于儿童成长不同阶段玩具设计的思考23、数码产品设计方面，题目自拟*24、关于现代城市公共设施的思考25、谈某种类具体的公共设施设计，题目自拟*26、……环境下的无障碍设施设计27、医疗器械、医疗设备设计方面，题目自拟28、交通工具设计方面，题目自拟。
6.工业设计专业的毕业设计做的是自行车打气筒,应该对打气筒进行哪
1.人机要素。
（最基础，最重要） 比如，传统的直立的就不省力，最好跟用力方向跟地面有一定斜角。具体角度就按人机工程学去查。
还有筒长度，要不要回气囊等。这些是我们工业设计最基础的东西，如果忘了就翻翻课本。
尽量把人机要素都考虑进去。 2.对具体尺寸要求进行力学核算。
（很基础，难度不大，就是有些繁琐） 这个按机械原理和材料力学的知识按部就班的来，计算没跟杆的选材、外径、筒深等。只是与一般的产品外形设计不同，打气筒设计中必须要把人的体力考虑进去。
就是计算跟气缸有关的尺寸时，要考虑到力气比较小的女生~~~~这些计算是我们工业设计系的强项也是产品设计的核心内容。 3.外形、款式等。
之后就可以设计外观了。这个不多说，考验我们设计师的美学功底时候到啦！这对我们来讲是最容易的事情啦~~靠着这个吃饭呢~建议多参照保尔尼曲线，设计简约美观的造型。
7.分析自行车上增长和减小摩擦的做法
对于论文而言。这样的简单举例是不够的，关键是要透彻的分析，不但要分析它的表面现象，而且还要根据现象来分析出合理的原理，有的原理不只一种，可能涉及到不同的领域和科目，这些是容易忽略的地方，更重要的是要提出自己的设想。要敢于说出自己独特见解，对于这样能力的培养，不但是为一篇论文，更重要的是掌握一种方法，这样的论文才算得上一篇好论文.这里就举些简单的列子吧！
增大摩擦的做法：1.自行车的外胎上印有较深的花纹.2.刹车的刹车皮的表面做的也蛮粗糙，只不过时间长了就磨的光滑了.3.踏板表面做的也很粗糙.4.坐垫上印有花纹.5.手把处也印有较深的花纹
减小摩擦的做法：1.经常给自行车轴处的滚轮上润滑油.2.经常给链条上润滑油.3.经常给车头下的控制方向的轮轴上润滑油.4.经常给脚踏板的轮轴上润滑油
这些简单的列子基本上句这些了，其中的原理还由你来分析，我想应该没有困难吧！我猜想你应该是在准备毕业的论文吧！这些简单的列子也许有些不妥，毕竟我也不是动力学的专业生，有些专业术语用的不是那么准确，还望你自己来加以改善和完美。不过请记得一定要加上自己的设想，谈谈自己的思想！最后恭祝你能完成一篇成功的论文！
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