中国自行车研究报告论文

星期天，我和哥哥一起去换自行车外胎，让店主帮他换，修理的工人拿来一个，工具包里放着许多扳手，又从中找出M8、M6、M5、M4的扳。应为自行车结构复杂所以用扳手松紧螺丝非常麻烦，白来白去，弄了半天，还是有几颗上的不紧，看得我们都着急。修理工人只好又费力的加工了一番，终于完成了，可是他已经满头大汗了。我见后，思考着有没有一种改变扳手的使用原理，使它更方便，而又能配有多样的扳头呢？我又查了许多关于扳手的知识，忽然，一个发明的火花闪过我的脑海：如果做出一种多用扳手，在活动手柄和扶手上旋转多种规格的扳头可以选择，可以旋转和垂直使用，多好呢！这种半首的制作方法很简单，找4个所需要的扳头，用铁环固定在活动手柄和扶手上。四种扳头就可以自由旋转，手柄可以垂直放置了。这样，旋转速度快而且省时，又可以水平放置，使用时扭力又大，多方便啊！这个作品的用法也很简单：垂直放置，当放进螺丝钉或放松开螺丝钉旋出时，这时用力不大，可以转动活动手柄垂直放置，一手夹住扶手，一手可以快速旋转，这时用力最小，可以在顷刻之间快速旋转下螺丝钉；水平放置，用力不变的情况，力聚改变——加长，可以使扭力工具增大，用于夹紧或夹紧后用力松开螺丝钉的一刻；还有四种规格可以选择，不需要更换，只需要旋转至所需要的规格即可。四种规格连在一个整体上，不容易丢失。这种扳手出来后，只要轻轻松松的就解决辛苦的上下螺丝麻烦了。希望大家能够在生活中多思考，多长一双发现创新的眼睛，相信将来你也可以创造出一些有帮助人们的想法。

自行车在我国是很普及的代步和运载工具。在它的“身上”运用了许多力学知识， 1．测量中的应用 在测量跑道的长度时，可运用自行车。如普通车轮的直径为米或米。那么转过一圈长度为直径乘圆周率π，即约米或米，然后，让车沿着跑道滚动，记下滚过的圈数n，则跑道长为n×米或n×米。 2．力和运动的应用 (1)减小与增大摩擦。 车的前轴、中轴及后轴均采用滚动以减小摩擦。为更进一步减小摩擦，人们常在这些部位加润滑剂。 多处刻有凹凸不平的花纹以增大摩擦。如车的外胎，车把手塑料套，蹬板套、闸把套等。变滚动摩擦为滑动摩擦以增大摩擦。如在刹车时，车轮不再滚动，而在地面上滑动，摩擦大大增加了，故车可迅速停驶。而在刹车的同时，手用力握紧车闸把，增大刹车皮对钢圈的压力以达到制止车轮滚动的目的。 (2)弹簧的减震作用。 车的座垫下安有许多根弹簧，利用它的缓冲作用以减小震动。 3．压强知识的应用 (1)自行车车胎上刻有载重量。如车载过重，则车胎受到压强太大而被压破。 (2)座垫呈马鞍型，它能够增大座垫与人体的接触面积以减小臀部所受压强，使人骑车不易感到疲劳。 4．简单机械知识的应用 自行车制动系统中的车闸把与连杆是一个省力杠杆，可增大对刹车皮的拉力。自行车为了省力或省距离，还使用了轮轴：脚蹬板与链轮牙盘；后轮与飞轮及龙头与转轴等。 5．功、机械能的知识运用 (1)根据功的原理：省力必定费距离。因此人们在上坡时，常骑“S形”路线就是这个道理。 (2)动能和重力势能的相互转化。 如骑车上坡前，人们往往要加紧蹬几下，就容易上去些，这里是动能转化为势能。而骑车下坡，不用蹬，车速也越来越快，此为势能转化为动能。 6．惯性定律的运用 快速行驶的自行车，如果突然把前轮刹住，后轮为什么会跳起来。这是因为前轮受到阻力而突然停止运动，但车上的人和后轮没有受到阻力，根据惯性定律，人和后轮要保持继续向前的运动状态，所以后轮会跳起来。 切记下坡或高速行驶时，不能单独用自行车的前闸刹车，否则会出现翻车事故！(一)运动和力的应用 自行车的外胎,车把手塑料套,踏板套,闸把套等处均有凹凸不平的花纹以增大摩擦.刹车时,手用力握紧车闸把,增大刹车皮对车轮钢圈的压力,以达到制止车轮滚动的目的.刹车时,车轮不再滚动,而在地面上滑动,变滚动为滑动后,摩擦大大增加,所以车能够迅速制动. 车的前轴,中轴及后轴均采用滚动轴承以减小摩擦,在这些部件上,人们常常加润滑油进一步减小摩擦. 1.增大和减小摩擦 自行车上的力学知识 车的座垫下安有粗的螺旋状的弹簧,利用它的缓冲作用以减小震动. 2.弹簧的减震作用 自行车上的力学知识 (二)压强知识的应用 自行车的车胎上刻有载重量,明确告诉人们:不能超载,如车载过量,车胎受力面积不变,则车胎受到太大的压强将被压破. 1.自行车负重 2.车座上的物理 座垫呈马鞍型,它能够增大座垫与人体的接触面积以减小臀部所受压强,使人骑车时感到较舒适. 自行车上的力学知识 (三)简单机械知识的应用 自行车制动系统中的车闸把与连杆是一个省力杠杆,可增大刹车皮的拉力.另外,链轮牙盘与脚蹬,后轮与飞轮,车龙头与转轴等都是轮轴,利用它们可以省力. 自行车上的力学知识 (四)功和能的知识运用 1,人们在骑自行车上较陡的坡时,往往走"S"形路线,这是根据功的原理.如图,坡长相当于斜面长,坡高相当于斜面高,根据功的原理:W1=W2,即FL=Gh,亦可写作:,可看出,斜面长L是斜面高h的几倍,所用的力F就是重力G的几分之一,所以,在高度h不变的情况下,斜面越长越省力,走"S"形路线是为了增大斜面长,从而能顺利上坡. 自行车上的力学知识 (四)功和能的知识运用 2,动能和势能的相互转化 骑自行车上坡前,人们往往要加紧蹬几下,使车的速度(动能)增大,"动能冲坡",以较大的动能转化为较大势能,能够较容易到达坡顶.而骑车下坡时,不用脚蹬,车速也越来越快,这是势能转化为动能,动能不断增大,所以车速也不断增大 自行车上的力学知识 (五)刹车和惯性 自行车高速行驶特别是下坡时,不能单独用前闸刹车,否则会出现翻车事故,其原因是:前闸刹车,前轮被迫静止,而作为驱动轮的后轮车架和骑车人由于惯性还要保持原有的高速运动的趋势,这时就会以前轮与地面接触处为支点,向前翻转,造成翻车事故. 自行车上的力学知识 (六)测量中的应用 在测量道路的长度时,可运用自行车.如24型车轮直径为米,26型车轮直径为米,车轮转过一圈长度为直径乘以圆周率π,得米或米,然后,让车沿跑道滚动,记下滚过的圈数n,则跑道长n×米或n×米. 自行车上的力学知识 (七)热膨胀知识的运用 在炎热的夏天,车胎内的气不能充得太足,更不能放在烈日下曝晒,因为车胎内的空气受热急剧膨胀,压强猛增会将车胎胀破. 自行车上的力学知识 (八)机械能与内能的转化 用打气筒给车胎打气,过一会儿,筒壁会热起来,这是因为压缩筒内气体和克服活塞与筒壁的摩擦做功,使筒壁内能增加,温度升高,所以筒壁会发热. 发现轮胎上有许多纹路 ——增大接触面粗糙程度，可以增大摩擦2发现刹皮很粗糙 ——同理，增大摩擦3自行车龙头左右摆动 ——运用了轮轴，相当于省力杠杆4在光滑的路面上，踩一脚车子很久都不会停 ——当物体不受力时，将永远匀速直线运动（牛顿第一定律）5刹车时我们用很大力 ——增大压力可以增大摩擦1 轮胎上有许多花纹 增大摩擦系数，增大接触免，也就增大了摩擦力 2 刹车 ， 应用了杠杆原理同时也可以增大摩擦力 3 自行车龙头 杠杆原理；运用了轮轴，滚动摩擦力小 4 踏轮 杠杆原理；前齿轮大后齿轮小5 车轴 里面有轴承，减小了摩擦力6 有的车有减震7 外胎是橡胶的增大了摩擦力

数据显示，2016年中国自行车市场规模约亿元，预计到2020年自行车市场规模达到亿元以上。此外，2017年中国自行车产量、出口量均占世界总量60%以上，美国、日本等国家进口的自行车当中有70%以上都来自中国。

艾媒咨询发布的《2020-2021年中国自行车产业市场趋势与头部企业布局研究报告》指出，总体来看，中国自行车行业的需求规模越来越大，且大众对自行车也有个性化的需求，这对于中国自行车整车制造销售、以及其他衍生品和衍生服务(维修和租赁)的发展，都具有很大的促进作用。

一、我国自行车产量已超过9000万辆

中国自行车行业通过近三十年引进、消化、吸收国际先进技术和装备，在生产技术、工艺、产品质量及自动化生产程度等方面有了明显的提高。中国已成为全球最大的自行车生产、消费和出口国家，在国际自行车市场上的地位不断提高。2017年，我国自行车产量达到万辆，其中两轮脚踏自行车为万辆，电动自行车为万辆。

图表1：2012-2017年自行车产量变化趋势（单位：万辆）

资料来源：前瞻产业研究院整理

2016年下半年开始，共享单车迅速席卷了北上广深等一二线大城市。得益于共享单车的高速发展，本处于“夕阳期”的自行车产业，正重新焕发出新春。目前全国共享单车的生产工厂主要集中在以天津为中心的渤海湾、以上海、江苏为中心的长三角以及以深圳、广州为中心的珠三角地区。

自行车出口结构有待调整升级

2017年，我国出口自行车数量为5640万辆，出口数量继续下降；我国自行车生产量约占世界总生产量的70%以上，三分二以上的产品出口国外，2017年，出口数量占当年产量的比值为。美国每年进口自行车1800万辆、日本进口800万辆，70%以上都来自中国；我国自行车出口到世界167个国家和地区，成为中国制造业征服世界的一个象征。

图表2：2012-2017年我国自行车出口数量及与当年产量的比值变化趋势（单位：万辆，%）

资料来源：前瞻产业研究院整理

——以上数据与分析均来自于前瞻产业研究院发布的《中国自行车制造行业产销需求与投资预测分析报告》。