Google+ 機動學論壇(TALKING MECHANISMS): 車架(硬骨連桿)

2007年6月17日 星期日

車架(硬骨連桿)

教授
會分成多篇是因為每篇討論的主題都不一樣
只是這幾樣東西長在同一個機構上
所以我寫在一起可以整合各部份的結構
可以給沒深入接觸的同學另外一種思考
我每篇前言也都有寫自己的心得感想
之後比較專業和需要經驗的東西我就還是盡量原文呈現
而且很多之前po出來的東西看起來也是抄的居多

那我這個就少量引用就是了

因為後來知道這樣不會被接受,所以會把所有篇幅重新編一次
希望這樣教授會滿意

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使用有關機動學有關的機械很多
因在學校常常使用的交通工具就是腳踏車
所已針對單車的機構做比較深入的討論

單車上的連桿機構不明顯(車架)
但其傳動所使用的鍊條
就是機動學中的齒輪齒列
因自行車大盤及後飛輪為同軸齒輪 所以探討其齒比關係成為非常實用的討論

雖市面上大多數的腳踏車變速虛有其名,很難在該變速的時候變到想要的位置
但在專業的XC(越野)或跑車以上車種變速的精準度及騎士對於齒比的選擇決定
了單車表現出的性能

傳動上的鍊條看似簡單,其中確相扣著眾多的桿與結,雖然桿與結的連接
與運動相當簡單,但其因為傳動的條件比較複雜且承受的拉力大小差距頗大
鍛鍊等等因節點強度不佳或不當使用的力量會決定鏈條的性命

最接近於連桿的就是變速系統與煞車系統,他的控制方都是手把上的撥把煞把
透或尼龍鋼絲傳導拉利拉住夾器或變速的一端,再以連趕形式將連桿破端的接觸點做變化,行程我們看到的樣子。

車架


車架結構上有兩根豎管和兩根平管,後面有後上叉和後下叉,平管分上管和下管,中間豎的為立管,前方為龍頭管,交接的地方有五個,後下叉和後上叉,交叉於後輪軸上,上管立管坐管後上叉交叉於坐叉上,立管後下叉下管大盤BB交界於五通上。之所以會拿這個硬結構的東西來發表機動的意見是因為當我深入去探究車架秘密的時候,發現車架傳導力量的方式會是製作的關鍵,也是申請專利的賣點。好的幾何設計可以將力量玩整經過各桿傳至該接收的位置。
在自行車行進的時候,雖然交界的部分看起來是固定的,但一旦車身有了速度,所有的桿件都會受力,交叉部份會做非常微小的旋轉和拉伸,也就是說,車架的設計必須是在有速度傳導的時候,處於非常好受力位置的圖樣,於是所有桿件的大小拉伸,交叉部分所能接受的旋轉都是設計的關鍵,雖然這個不是明顯的連桿和運動節所組成的機動機構,但其中的精神,我覺得非常類似,都是以結和桿所形成的結構,目的也是為了傳導力量和造成位置上的幾何變化。

那我這裡稍稍引用網站上的話語,架尺寸配方上小小的動,就能大大地改變子的操控性。好的與壞的腳踏車,車主踩踏幾圈就可以知道車架的好壞,這就是傳導力量不同所致,在極小的位移拉申中可以產生差別很不一樣的作用。

其中一個很重要的環節就是重心的位置,重心是重量下去的地方,沒有好好落在運動桿件上,就無法使整個機構好好作用。

BB高度也就是五通的位置也是設計的重點,BB高許配給軸距長度了者間有著親密關係。前後軸距愈長,BB就可以做得 愈高,而會造成子騎過崎嶇面,一彈跳個停,像 隻未馴服的野牛。相反的,低短軸組合的架的BB高 子騎起才平順。

頭管角決定的轉動,實際上到底給多少下壓力量帶動子頭管、再帶動 整台子前進。頭角愈小,你必須出愈出把,前才會左右轉動。直挺 的頭角(72° ),感覺起會比較敏,而且把轉起 感覺會比較輕,左右轉動比較簡單省力。但這樣也會導致 子高速中,操控幾何的反應太快,增加了輪子左右擺動的 穩定性。低一點的頭角(70°),把轉起比較重,但頭的左右轉控比較可預 期,高速騎乘比較好操控。

工程師在設計車架幾何的時候,其實是用機動學為底配合材料科學下去做的,材料並不是車架的重點,如果不能如機動學精神般將運動狀況搞清楚,再好再輕的材料都是沒有用的!

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