为什么骑车时,自行车不会倒?其原理是什么?
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发布时间：2022-04-27 04:30
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热心网友
时间：2022-06-26 05:54
很多白痴科普文章会说骑自行车不倒是陀螺原理，我很想请这些作者双手持有高速旋转车轮的前叉去走钢丝，看看到底会不会掉下来？
两轮自行车向前骑行的时候不会倒，是由自行车的一个基本特性决定的，这就是当车身向一边倾斜的时候，如果车把扶的不是很紧，前轮会自动向同一边转弯。稍高速度的时候，转弯产生的“离心力”就会平衡自行车的倾斜使其回正或不继续倾斜，低速时，比如车身向右倾斜，前轮向右边转，前行少量距离就会使得前轮的接地点向右边移动，使整车连人重心到地面的投影点从前后轮接地点连线的右侧移动到左侧，也起到一个平衡纠正的作用。自行车自动转弯特性你只要用单手扶车座位向前推行就能看得出来，车身稍微一倾斜，车轮就向同方向转弯。自动转弯和向前运动是自行车平衡的关键，如果车轮光转弯不前行要想定车，那是很难的。
为什么两轮自行车会车身倾斜时自动转弯，这是前轮和车把的结构决定的。最基本的条件是车把旋转轴心延长线在车轮接地点的前面，这样当车身向右倾斜，车轮接地点就会处于车把旋转轴的后侧，接地点向上的重力反作用力分量会推动车轮后半部分向左运动，也就是车轮向右边转。定量来说，车把旋转轴的倾斜角度和车把旋转轴心延长线和车轮接地点之间的垂线距离都影响这种自动转弯特性，具体反应到自行车的参数来说，就是车把的倾角和前叉的伸距（当然轮胎半径也有影响）。自动转弯特性不足则易倒，太过则可能会造成反应过于灵敏、车把来回晃动，或平衡性过强、快速转弯困难。
两轮自行车的操控性设计需要考虑三个互相矛盾的方面：平衡性，方向稳定性（指有小的外力作用于轮胎仍然保持方向），方向可控性。而最关键是是三个参数：前叉倾角，前叉伸距（前轮轴心到车把旋转轴延长线垂线距离），前后轮距（接地点距离）。前叉越倾斜，则自动转向性越强，而前叉向前倾斜，也同时增加了车把旋转轴心延长线和车轮接地点之间的垂线距离，这些都增加了自动转向性也就是平衡性，后者也增加了方向稳定性，而方向可控性则有所下降；前叉伸距增加，则减小了车把旋转轴心延长线和车轮接地点之间的垂线距离，同时削减平衡性和方向稳定性，也略微增加方向可控性。由于这两种参数对两种特性的增减程度是不同的，合理的前叉倾角和前叉伸距组合就能使平衡性和方向稳定性同时处于一个良好的范围。
前后轮距（接地点距离）增加，轮子变小，都会平衡性，方向可控性都变差，方向稳定性增加，反之则反之。方向稳定性，方向可控性也都不是越大越好，过于稳定会转向吃力，转向过于灵敏也会操控困难。整车加人的重心高低也有影响，但主要是影响时间特性，重心低，轮子小，自行车对外力作用的响应就会变快，对骑行者反应速度的要求也相应增高，难度增加。
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时间：2022-06-26 05:54
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时间：2022-06-26 05:55
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时间：2022-06-26 05:55
