解题思路:根据共轴传动角速度相等,同缘传动线速度相等以及角速度与线速度、半径的关系公式求解自行车的速度;
自行车传动系统中有两个转动轴:踏脚板带动的大齿盘中心转动轴和后轮的转动轴,可写出两个力矩平衡表达式,代入数据,求出人蹬踏脚板的平均作用力与平均阻力之比.
大齿盘边缘点线速度为:v1=2πnr1,小齿轮边缘线速度与大齿盘边缘点线速度相等;
小齿轮角速度等于后轮角速度,故
v1
r2=
v
R2
故v=
2πnr1R2
r2=[2×3.14×2×48×0.30/24]=7.54m/s;
自行车传动系统中有2个转动轴.
对踏脚齿盘中心的转动轴可列出:FR1=Tr1①
对后轮的转动轴可列出:Tr2=fsR2②
fs=f ③
可得
FR1
fR2=
Tr1
Tr2=
48
24=2 ④
故[F/f=2•
R2
R1=
2×30
20]=3
故答案为:2.4π=7.54,3:1.
点评:
本题考点: 功能关系;力矩的平衡条件;线速度、角速度和周期、转速.
考点点评: 齿轮传动时,轮边缘上的线速度大小相等,同轴转动两轮的角速度相同;转速和角速度的互换问题.