1818年，德國人B.K.von Dries發明了壹種帶有車把和雙腳蹬的木制兩輪自行車。1839年，蘇格蘭的k .麥克米倫制造了壹輛由曲柄連桿機構驅動、用踏板行走的鐵自行車。1861年，法國人米肖父子發明了壹種前輪大後輪小，前輪有曲柄和可旋轉踏板的自行車，在1867年的巴黎博覽會上展出，壹度掀起自行車熱潮。
自行車的結構1869，英國的W.F .雷諾用輻條拉緊輪圈，用鋼管做車架，在輪圈上安裝實心橡膠帶，減輕自行車重量。1874年，英國的H.J. Lawson在自行車上采用了鏈傳動機構。1886年，英國的J. stahly在自行車上安裝了剎車，使用滾柱軸承，把鋼管做成前後輪大小相同的菱形框架。1888年，英國J.B .鄧祿普成功將充氣輪胎應用於自行車，顯著提高了自行車的騎行性能。此後，自行車的結構不斷改進，性能逐漸提高，用途也越來越廣泛。
自行車發明
自行車；自行車運動
自行車關於自行車的發明有許多故事。
中國是世界上第壹個發明自行車的國家。自行車的始祖是公元前500多年中國的獨輪車。清朝康熙年間(1662 ~ 1722)，黃呂莊曾經發明過自行車。《清代野史大觀》已出版十壹年:“黃呂莊造雙輪車，長三尺余，可坐壹人，不推不拉。走路的時候，胳膊繞著軸轉壹轉，然後就像以前那樣走，胳膊繞著太陽走八十裏。”這是世界上最早的自行車。
②自行車是西歐人發明的。公元1790年，法國人西夫拉克研制出壹種沒有車把、踏板和鏈條的木制自行車。汽車的形狀像壹匹木馬，腳上釘著兩個輪子，兩個輪子固定在壹條線上。由於這輛自行車沒有驅動裝置和轉向裝置，座墊較低，西夫拉克自己騎在自行車上，雙腳著地，用力向後推，使自行車直線前進。1817，德國的馮？德·萊斯男爵發明了壹種可以自由移動的車把，使他的自行車更容易更換。德·萊斯在英國申請了專利。1839年，壹名英國工人K？麥克米倫開創了壹種踏板自行車，它使用曲軸機構來驅動後輪，這樣人們在騎自行車時可以將腳離開地面。1861年的壹天，巴黎馬車和嬰兒車制造商米肖父子修理了德·萊斯自行車。修復後，他們發現很難把腳放在坡道上，於是對其進行了改進，在汽車前輪上安裝了踏板曲軸，從而發明了米肖自行車，很快這種自行車開始批量生產。大約在1870年，法國人馬誌制造了壹輛前驅動輪大、後從動輪小的自行車，效果很好。1890後，英國亨伯公司生產了壹種鏈傳動的自行車，菱形自行車，壹直沿用至今。
自行車是俄羅斯人發明的。1801年9月的壹天，俄國農奴阿爾塔莫諾夫騎著自己制作的木制自行車，跋涉2500公裏來到莫斯科，向沙皇亞歷山大壹世獻禮，阿爾塔莫諾夫制作的自行車與西夫拉克在法國制作的自行車相似。亞歷山大壹世看到阿爾塔莫諾夫制造的自行車後，立即下令取消他的奴隸身份。
自行車發展歷史自行車發展
1790年有個法國人叫西夫拉克，很愛思考。有壹天，他在巴黎的壹條街上走著，因為前壹天下雨了，路上雨水很多，走路都很困難。突然，壹輛四輪馬車從後面滾了進來。街道很窄，馬車很寬。西夫拉克躲了又躲。幸運的是，他沒有被車撞倒，而是被濺了壹身泥和雨。別人看到了，覺得對不起他，氣得想攔下馬車，理性談判。西夫拉克喃喃道:“別喊了，別喊了，讓他們走吧。”馬車已經遠去，他還站在路邊。他在想:路這麽窄，行人這麽多。為什麽不能改變車廂的結構？我們應該把馬車切成兩半，把四個輪子變成前輪和後輪...於是他想，回家設計。經過反復實驗，1791造出了第壹輛“木馬輪”車。這款車有前後兩個木輪，中間有橫梁，上面有板凳，像玩具壹樣。由於汽車沒有傳動鏈，所以汽車可以用騎車人的腳用力踩踏板來緩慢移動。而且車上沒有轉向裝置，只能直行不能轉彎。出去壹段時間後，會很累，汗流浹背。剛剛出現的新事物總是不那麽完美的。西夫拉克並沒有氣餒，他繼續尋找改進的方法。不幸的是，他很快就病死了。
在1818年，壹位名叫德·萊斯的德國護林員每天從村子東邊的這片森林走到村子西邊的另壹片森林。他想:如果人坐在車裏，走走停停，為所欲為，不是很瀟灑嗎？德·萊斯開始制造木制手推車，類似於西夫拉克的手推車。但是前輪加個車把控制方向可以改變前進方向。然而，騎自行車的人仍然必須用兩只腳在地上踩踏板，才能推動汽車前進。當德·萊斯騎馬外出做實驗時，壹路上他被許多人嘲笑。盡管如此，他還是很喜歡這個自己創造的“可愛的小矮馬”。
1840年，英國鐵匠麥克米倫得到了壹匹破舊的“可愛的小馬”。他在後輪的車軸上安裝了壹個曲柄，然後用連桿把曲柄和前踏板連接起來，而且前後輪都是鐵制的，前輪大後輪小。當騎自行車的人踩下踏板時，汽車會自動向上移動並向前行駛。這樣騎車人的腳就真正離開了地面，腳的交替蹬踏變成了車輪的滾動，大大提高了行駛速度。1842年，麥克米倫上了這種車，壹天跑20公裏。由於不小心，他踩車太快，在路上撞倒了壹個小女孩，所以被警察抓住並罰款。罪名是野蠻地騎自行車。
1861年，法國的米肖父子原本是馬車修理工，他們在前輪上安裝了可旋轉的踏板；車的車座是裝在前輪上的，所以除非騎行技術特別高超，否則車把不會穩，會掉下車來。他們將這種兩輪車戲稱為“自行車”，並在1867年的巴黎博覽會上展出，讓觀眾大開眼界。
1869年，英國雷諾看到法國的自行車後，覺得自行車太重了，開始琢磨怎麽讓自行車變輕。他用鋼絲輻條把輪圈繃緊當輪子；同時車架采用細鋼條，汽車前輪大後輪小。從而減輕自行車本身的重量。從西夫拉克到雷諾，他們制造的五種自行車與現代自行車大相徑庭。
真正的現代自行車誕生於1874。這壹年，英國人羅松別出心裁地給自己的自行車裝上了鏈條和鏈輪，利用後輪的轉動推動汽車前進。但是前輪還是大後輪小，看起來不協調不穩定。
1886年，英國機械工程師stahly從力學和運動學的角度設計了壹種新的自行車樣式。自行車上安裝了前叉和剎車，前後輪大小相同，以保持平衡。菱形框架由鋼管制成，並首次使用了橡膠輪。斯塔利不僅改進了自行車的結構，還改造了許多生產自行車零件的機床，為自行車的大量生產、普及和應用開辟了廣闊的前景，因此被後人稱為“自行車之父”。stahly設計的自行車模型和現在的自行車基本壹樣。
從65438到0888，愛爾蘭獸醫鄧洛普從治療牛的脹氣中獲得了靈感。他把自家花園裏用來澆水的橡膠軟管粘成壹個圈，打氣，套在自行車的輪子上，就去參加自行車比賽了。他是其中的佼佼者，這引起了極大的興趣。充氣輪胎是自行車發展史上劃時代的創舉，增加了自行車的彈性，不會因為路面不平而震動；同時大大提高了行駛速度，減少了車輪與路面的摩擦。這樣從根本上改變了自行車的騎行性能，提高了自行車的使用功能。所以從18年末到20世紀初，自行車的發明和改進用了大約200年的時間，很多人為之奮鬥，才演變成這種騎行方式。
自行車-自行車的壹部分。
①車身部分:包括車架、前叉、車把、車座、前叉等。它是自行車的主體。
②傳動部分:包括踏板、曲柄、鏈輪、鏈條、中心軸、飛輪等。人力踩動踏板，通過上述傳動部件帶動車輪轉動，向前行駛。
③作用部件:前輪和後輪，包括前輪和後輪軸部件、輻條、輪輞(鋼圈)、輪胎等。
④安全裝置:包括剎車(閘)、燈、鈴、反光裝置等。
根據需要可以增加壹些配件，如支架、衣架、安全叉、擋泥板、氣泵等。此外，裝有變速機構的跑車、賽車和山地車也裝有變速控制器和前後撥鏈器。
零件的詳細說明
1.車架組件是自行車的基本結構、骨架和主體，其他組件直接或間接安裝在車架上。
鏡架零件的結構形式有很多種，但大致可以分為兩類:男式鏡架和女式鏡架。
框架壹般由普通碳銅管焊接組合而成。為了減輕鋼管重量，提高強度，高檔自行車都采用低合金鋼管。為了減少快速行駛的阻力，有些自行車還采用了流線型的鋼管。
由於自行車是靠人體的驅動力和騎行技巧來行駛的，所以車架就成為承受自行車在行駛過程中產生的沖擊載荷，以及能否舒適安全地承載人體的重要結構。車架組件的制造精度將直接影響車輛的安全性、穩定性和輕量化。壹般輻條直徑相等。為了減輕重力，有的輻條做成兩頭大中間小的變徑輻條，有的輻條做成扁平的流線型，減少空氣阻力。
2.外胎:有軟側胎和硬側胎兩種。軟胎側輪胎橫截面較寬，可以完全包裹住內胎，落地面積比較大，適合在各種路面行駛。硬邊輪胎具有重量輕、落地面積小、阻力小、行駛輕便等優點。輪胎上的花紋是為了增加與地面的摩擦力。山地車的胎寬特別寬，花紋比較深，也適合越野山地。
3.踏板組件:踏板組件裝配在中軸組件的左右曲柄上，是將水平力轉化為旋轉力的裝置。自行車在騎行時，踏板力首先傳遞給踏板組件，然後由踏板軸帶動曲柄、中軸和鏈條飛輪轉動，使後輪轉動，從而使自行車前進。因此，踏板組件的結構和規格是否合適，將直接影響到騎車人的腳位是否合適，以及自行車能否平穩行駛。
踏板:可分為整體式踏板和組合式踏板。無論什麽款式的踏板，都要有踏板面，安全可靠，有壹定的防滑性能，可以用橡膠、塑料或金屬材料制成。踏板必須轉動靈活。
4.前叉組件:前叉組件位於自行車結構的前部，其上端與車把組件連接，車架組件與前管配合，下端與前軸組件配合，構成自行車的導向系統。
轉動車把和前叉可以改變前輪的方向，對自行車起到導向作用。此外，還能起到控制自行車運行的作用。
前叉受力是懸臂梁，所以前叉必須有足夠的強度等性能。
5.鏈條:鏈條又稱大車鏈、滾子鏈，安裝在耦合輪和飛輪上。它的作用是將踏板力從曲柄和鏈輪傳遞到飛輪和後輪，驅動自行車前進。
鏈輪:由高強度鋼制成，以確保達到所需的張力。
6.飛輪:飛輪固定在後輪軸的右端，有內螺紋，與鏈輪保持同壹平面，通過鏈條與鏈輪連接，構成自行車的驅動系統。從結構上可以分為單級飛輪和多級飛輪兩大類。單級飛輪又稱單鏈輪飛輪，主要由外套、平塊和芯子、千斤頂、千斤頂彈簧、墊圈、鋼絲塊和若幹鋼球組成。
單級飛輪的工作原理是，當踏板向前踏時，鏈條帶動飛輪向前轉動。此時，飛輪的內齒和千斤頂包容在內，飛輪的轉動力通過千斤頂傳遞給機芯，機芯帶動後輪軸和後輪轉動，使自行車前進。
當踏板停止時，鏈條和外套不轉動，但後輪仍在慣性作用下帶動機芯和千斤頂向前轉動，此時飛輪內齒相對滑動，從而將機芯壓入機芯的槽口內，千斤頂壓縮千斤頂彈簧。當千斤齒頂滑到飛輪內齒頂時，千斤彈簧壓縮最大，再向前滑壹點，千斤彈簧彈到齒根，發出“哢嗒”聲。機芯轉得更快，千斤頂在每個飛輪的內齒上快速滑動，發出“哢嚓”壹聲。反方向踩踏板，外套反方向旋轉，會加速千斤頂滑動，使“哢噠”聲更急。多級飛輪是自行車變速器的重要部件。
在單級飛輪的基礎上，增加幾個飛輪葉片，與中軸上的鏈輪結合，形成各種傳動比，從而改變自行車的速度。
自行車-材料
鉻鉬鋼車架:90年代以前，自行車車架主要采用鉻鉬鋼。具有良好的扭轉和拉伸性能，焊接時高溫不會影響材料，所以價格便宜。但是它很重，容易被氧化。近年來，新材料的出現克服了它的缺點，發揮了它的優點，鉻鉬鋼框架再次引起人們的關註。
碳纖維車架:重量輕，能吸收地面的沖擊力，材料的反沖力快，是理想的自行車車架材料。碳纖維的等級和噸位越高，彈性越高，價格也越貴。有幾種制造方法，如在模具上塗粘合劑、重疊碳纖維、熱處理、固化成型等。
鈦框:鈦的比重比鋼輕55%，不容易氧化。為了提高抗拉強度，還有摻鋁釩的鈦合金。真空焊接復雜，框架昂貴。
鋁合金框架:鋁合金框架重量輕，剛性好。經過特殊處理，1幀的重量只有1 kg。鋁管往往是大口徑的。為了緩解剛度過大的問題，具有強沖擊吸收能力的碳纖維目前正引起人們的關註。
自行車.分類
按用途可分為貨車(旅行車)、普通車、輕型車、跑車、競賽車(室外和室內)、山地車、特種車(如健身車、雜技車)等。
根據使用者的不同，可分為男車、女車和童車。
按車輪直徑可分為71 cm車、66 cm車和61 cm車。
根據車架等主要部件的材質，可分為碳鋼車、合金鋼車和鋁合金車。
根據車架的結構，可分為桿式堆垛車、可拆式小車和整體式小車。
自行車設計方法
世界上第壹輛真正實用的自行車出現在19世紀初。1817，德國人德·萊斯在巴黎發明了壹種帶車把的木制兩輪自行車。自行車問世後，迅速成為當時歐洲人青睞的交通工具。在19世紀，壹些歐洲人還構想了壹些理想的自行車地圖。
自行車發明初期，人們認為輪子越大，速度越快。兩個人騎著壹輛自行車，輪子幾乎有壹人高。
在自行車的發明階段，有人沒有把自行車的兩個輪子設計成前後放置，而是左右放置。這輛自行車的形狀有點像輪椅。
這是早期歐洲人設計的三輪車。三輪車的平衡能力更好，人更容易學會騎三輪車。以後隨著自行車技術的提高，三輪車逐漸發展成為貨運的交通工具。
這也是三輪車，但是設計師把兩個動力輪放在前面，壹個輔助輪放在後面。人們在騎這種自行車時也可以成為前面的乘客。這種自行車正好與現代自行車設計理念中可以在後面帶人的理念相反。
自行車原理
自行車車架、輪胎、踏板、剎車、鏈條等25個部件，其基本部件缺壹不可。其中，車架是自行車的骨架，承擔著最大的人和貨物重量。根據各部件的工作特點，大致可分為導向系統、驅動系統和制動系統:
1.導向系統:由車把、前叉、前軸、前輪組成。騎手可以通過操縱車把來改變行駛方向並保持身體平衡。
2.驅動(傳動或行走)系統:由踏板、中軸、鏈輪、曲柄、鏈條、飛輪、後輪軸和後輪組成。人的腳的蹬踏力由腳蹬通過曲柄、鏈輪、鏈條、飛輪、後輪軸等部件驅動，從而使自行車不斷向前運動。
3.剎車系統:由剎車部件組成，騎車人可以隨時控制剎車，使行駛中的自行車減速、停止，保證行車安全。
此外，為了安全和美觀，以及從實用的角度出發，還配備了燈、支架等部件。
自行車-性能
自行車的性能可以從騎行性、安全性、耐久性三個方面來衡量。
騎行性能騎行性能與自行車的結構尺寸有關。只有騎手的身體材料與車輛相匹配，才能騎得輕快、舒適、自如。人體在A、B、C3三點與車輛接觸，三點形成三角形，其邊長和角度是自行車的重要參數。AB和AC的長短關系到騎手能否最有效地發揮體力。BC的長度和位置取決於車型和騎行者的習慣，決定了騎行者的姿勢和舒適性。
前後輪中心距L、前叉傾角θ、前叉伸出距離T也是自行車的主要參數，根據車型選擇。壹般來說，當L和T較大，θ較小時，車輛的穩定性較好，直線行駛的自恢復性較強，但靈活性較差。反之，當L和T的值較小，θ較大時，車輛的靈活性較強，穩定性較差。l值根據騎車人的身體材質選擇，壹般為900 ~ 1200mm；θ值為65 ~ 75；t的值取決於θ的值。前叉的外傾角H通常控制在前叉轉向軸線與前輪中心垂直線的交點J處，J點離地高度壹般為車輪半徑r的15% ~ 60%，此外，制造精度和車輪重量(包括輪胎)也影響乘坐性能。
安全性能騎車人的人身安全是壹個重要的問題，各個國家都制定了相應的標準。中國發布的安全標準包括結構部件的強度、制動器和安全裝置的制動性能。前者包括車架和前叉總成的強度，車把和前叉的裝配牢固度，前後輪的強度。
①車架和前叉總成的沖擊強度:有兩種方法測量。首先進行跌落沖擊試驗，垂直豎立總成，在前叉上方180mm處放置22.5kg重錘。在重錘的壹次沖擊下，組件的永久變形不能超過40mm，且無肉眼可見的裂紋；第二種是跌落沖擊試驗，在總成的鞍座上放置70kg的重物，使其重心移動到後輪軸的垂直位置，自由向前下落。重復測試兩次後，肉眼看不到裂縫。此外，車架和前叉需要進行橫向負載強度測試，其負載重量因車型而異。
②車把與前叉的裝配牢固度:測量方法是車把裝入前叉後，在車把橫管上施加25N·m的扭矩(壹般用試棒代替)，不允許車把轉動。
③前後輪強度:測量方法是將帶輪輻、校正平的車輪夾緊平放，在其橫向施加178N的力。65438±0分鐘後，永久變形不得大於65438±0.5毫米..
(4)制動車制動性能:試驗方法根據車輛的變速比分為兩種。壹種是規定行程5m及以上的自行車測試速度為24k m/h；另壹種是針對行程5m以內的車，速度16 km/h，制動性能有幹態和模擬雨天的濕態兩種。在規定的試驗速度下，前後制動器同時使用時，幹態和濕態制動距離分別不大於5.5m和15m。
⑤安全裝置:自行車要裝車鈴或燈，還要有反光鏡(俗稱倒車燈)。反光板被機動車的大燈或其他外界光源照射，反射出足夠的光線提醒對方註意，從而保護自己。有三種反射器:前反射器、側反射器和後反射器。前是白色，後是紅色，前輪是白色或琥珀色，後輪是白色或紅色，踏板是白色或琥珀色。
耐久性可以分為內在和外在兩個方面。固有的耐久性要求有壹定的結構強度，壹些容易磨損的零件，如前、中、後輪軸的碗，飛輪的齒，鏈芯和滾子，腳制動器的零件，都要求進行熱處理、滲碳、淬火，提高表面硬度。外觀的耐久性是通過電鍍和噴漆(噴漆)來防止腐蝕和改善外觀。電鍍是在車把、輪圈等原有金屬表面鍍上銅、鎳、鉻或鎳、鎳、鉻，其他鍍層可根據資源情況和防銹性能要求選用。對於壹些次要的小零件，采用光亮鍍鋅工藝。噴漆就是通過高壓靜電的方式，對車架和前叉表面進行噴塗。漆面應豐滿華麗，並有壹定的防銹性能和漆膜結合力。
發展趨勢由於各國生活水平的差異，使用自行車的目的也不同。在壹些國家，騎自行車的人主要使用多速車、越野車和山地車進行旅行、鍛煉和兒童運動。壹些國家主要以自行車作為交通工具，輕型車和多速車使用較多。總的來說，自行車正朝著美觀、輕便、堅固、新穎、廉價的方向發展。美是外表美，色彩艷，艷麗而不俗；輕，就是重量輕，騎行輕；監獄強度高；新款新，品種多；便宜意味著成本低，競爭力強。中國有幾十萬熱愛騎行的老年人。他們在各地成立了騎行組織，需要壹批適合老年人騎行鍛煉的自行車。現在，已經開發出雙人自行車和半躺式自行車。
自行車-保持工作自行車的潤滑。
自行車是壹種規模大、範圍廣的人力機械。潤滑結構類型包括滑動摩擦和滾動摩擦、少量摩擦和線性摩擦、流體潤滑和邊界潤滑、油潤滑和脂潤滑。
自行車的關鍵運動摩擦部件是中軸、前橋和後輪軸，均采用滾珠軸承，用2號鈣基潤滑脂潤滑。每次大修時，清潔球、珠槽和蓋，在珠槽內均勻塗抹2號鈣基潤滑脂，並在軸周圍填充表面光滑完整、顆粒均勻的專用球(珠)，然後蓋上蓋，以免混入灰塵和雜質。然後每季度或半年向註油孔(帶油孔)或軸端滴入2-5滴40℃粘度為7-15mm2/s的自行車潤滑油或低粘度潤滑油。但在加油前，加油孔或軸端附近的灰塵和汙垢必須清除，以避免磨損。壹般用油脂潤滑時不能混合潤滑油，正常情況下不能混合油脂。但是，在自行車上是個特例。為了簡化設備，沒有黃油嘴，只加潤滑油改善潤滑。
其次是鏈條和齒輪盤的潤滑，這裏是滑動摩擦和滾動摩擦的混合摩擦，而且大部分都處於邊界潤滑狀態，所以摩擦條件比較苛刻，所以需要使用附著力和潤滑性好的潤滑油，特別是大部分是開式的，在多塵的條件下工作，對鏈條和齒輪盤的損傷比較嚴重， 所以需要根據情況隨時(每季度或半年)清洗壹次，改用新油，大部分使用高粘度的潤滑油(44。