自行车传动综合分析 整合 ω 与 v 的关系：同轴共速、传动共 v
44
16
1.00
中轴 (脚踏) 角速度
6.28 rad/s
链条速度 v_链
1.38 m/s
后轮角速度
17.3 rad/s
前进速度 v_前进
6.05 m/s (21.8 km/h)
传动比 z₁/z₂
2.75
脚踩 1 圈前进
6.05 m
速度传递链条： 踩踏 → 中轴齿轮 → 链条 → 后轴齿轮 → 后轮 → 地面。
① 踏板 与 中轴齿轮 同轴：ω_中轴 = ω_踩踏 = 2πn （角速度相同）
② 中轴齿轮外沿的线速度 = 链条速度：v_链 = ω_中轴·r₁
③ 链条又带动后轴齿轮：v_链 = ω_后轮·r₂，所以 ω_后轮 = v_链/r₂
④ 后轴齿轮 与 后轮 同轴：ω_后轮相同 → 前进速度 = ω_后轮·R_wheel
综合公式：v_前进 = n·(z₁/z₂)·2π·R_wheel ← 传动比 z₁/z₂ 越大，骑得越快
① 踏板 与 中轴齿轮 同轴：ω_中轴 = ω_踩踏 = 2πn （角速度相同）
② 中轴齿轮外沿的线速度 = 链条速度：v_链 = ω_中轴·r₁
③ 链条又带动后轴齿轮：v_链 = ω_后轮·r₂，所以 ω_后轮 = v_链/r₂
④ 后轴齿轮 与 后轮 同轴：ω_后轮相同 → 前进速度 = ω_后轮·R_wheel
综合公式：v_前进 = n·(z₁/z₂)·2π·R_wheel ← 传动比 z₁/z₂ 越大，骑得越快