如图所示,一自行车上连接踏脚板的连杆长R1,由踏脚板带动半径为r1的大齿盘,通过链条与半径为r2的后轮齿盘连接,带动半径为R2的后轮转动。
(1)设自行车在水平路面上匀速行过时,受到的平均阻力为f,人蹬踏脚板的平均作用力为F,链条中的张力为T,地面对后轮的静摩擦力为fs,通过观察,写出传动系统中有几个转动轴,分别写出对应的力矩平衡表达式;
(2)设R1=20厘米,R2=33厘米,踏脚大齿盘与后轮齿盘的齿数分别为48和24,计算人蹬踏脚板的平均作用力与平均阻力之比;
(3)自行车传动系统可简化为一个等效杠杆。以R1为一力臂,在右框中画出这一杠杆示意图,标出支点,力臂尺寸和作用力方向。
解:自行车传动系统中的转动轴个数为2
对踏脚齿盘中心的转动轴可列出:FR1=Tr1
对后轮的转动轴可列出: Tr2=fsR2
(2)由 FR1=Tr1 Tr2=fsR2
及 fs=f
可得 ==
∴ ====3.3
(3)如图所示,