臺灣國際科展

自行車離心自動變速器

科展類別
臺灣國際科展作品
屆次
2016年
科別
工程學
得獎情形
三等獎
學校名稱
臺北市立木柵高級工業職業學校
指導老師
張冠彥;許哲勝
作者
楊叡;劉棋之;陳家懷
關鍵字
離心力(centrifugal force),自動變速(automatic transmission)

摘要或動機

本研究將離心力的概念導入變速機構中,設計—機械式自行車自動變速器,以達成自動變速的目的。在自行車變速系統中加上配重、凸輪和槓桿組合成一離心機構。從初步的機構模型實驗後得知,車輪轉速變快,配重承受到的離心力越大,配重的位置改變去推動凸輪帶動變速器作動,將鏈條推向小齒輪方向,變速到較高的檔位,踏板變重,避免發生速度過快而踩空的情況,反之當車輪轉速變慢,配重因承受離心力降低而被推回靠近軸心的位置,凸輪跟著被推回,變速器將鏈條拉向大齒輪,進而變速到較低的檔位,達到離心力驅動變速的效果。道路騎乘實驗中可知,裝有離心自動變速機構的自行車,在上坡時能依據踏板速度降低檔位,讓騎乘者可輕鬆完成上坡工作;下坡時則會變速到較高檔位,避免發生踩空情況;平地加速時,檔位也會處於較重檔位,達到準確變速輕鬆騎乘的目的。


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