wuque1993 wuque1993
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关于双轴夹器力臂的分析 说来话长,请听我慢慢道来。 车子是老tcr adv3,4700夹器。骑了几年,夹器都没认真清洗过,所以前几天把它拆散清洗上油了,把所有传动部位全部涂上top2000,装好感觉手感大幅改进。然后我在考虑以后的升级,要不要追轻上一些单轴夹器呢,比如富律业超轻夹器,会不会降低刹车力呢。然后就一去不回了我。 在大力刹车忽略弹簧张力的情况下,单轴夹器(图是富律业超轻夹器)的力臂如图:这里各力臂长度并不是真实长度,都是我用尺子量图片的,比例正确即可。如果刹车线张力为F,总夹紧力约1.7F。这个还是挺好分析的,杠杆原理就够了。那双轴的情况呢?这是我最开始的的分析,在B站赵工几年前也这么分析的。4700也是双轴夹器,只不过不是对称的。左臂的轴心就是夹器中心固定螺丝,右臂的轴心在图上能看出来,单独一个螺丝。这个分析猛一看好像没什么问题。 仔细想想,右侧夹紧力量居然是左侧的2倍还要多,这不对轮组极大伤害?禧玛诺对轮组的侧向刚性这么自信的吗?但事实不是这样,很容易举反例。我们现在把轮子拆掉,捏手变刹杆,在夹器中间夹紧一个乒乓球。能夹住吗,当然,球受力什么情况,右侧是左侧的2倍多?不可能啊,水平方向球的合力该为0啊,这不对劲啊。 为什么会出现这种情况?因为对夹器的力矩分析太简单了,夹器中能提供力矩的还有两个被忽视了,一个是张力弹簧,一个是张力调节螺丝。接下来我会分三种情况进行力矩的分析。(这里分析力矩时,物体颜色和受力是匹配的,比如分析红色的左臂,只看红色的力即可)第一种情况,线无张力放松情况。4700夹器有三大部分,左臂(红色部分)、右臂(黄色部分)和固定块(蓝色部分),中心的夹器固定螺丝连接的是固定块和左臂,张力弹簧固定在两者之间,左臂的轴心记为O1;右臂和固定块用一个螺丝连接,也是右臂的轴心O2;在左臂的右上方有一个张力调节螺丝,下方会顶住右臂(各种刹车状态都会顶住)。在完全放松线的情况,左臂会受到弹簧张力F1,相应的会有一个来自张力螺丝的支撑力F2,使力矩平衡。那F2的反作用到右臂上,右臂怎么平衡的呢?注意看那个F3的位置,完全放松时,两个臂会在F3的位置接触,这就是右臂平衡的原因。最终是左臂3力矩平衡,右臂2力矩平衡。第二种情况,捏刹车的过程中,如何平衡。这时左右臂接触点的F3会消失,刹车线张力T出现。这种情况我就不详细说了,重点看下面的情况。第三种情况,大力捏死一只坚固的乒乓球时。这时可忽视弹簧张力,成年人握力基本都有几十公斤,小弹簧真不够看了。这时左臂和右臂的夹紧力F2是平衡的,如何做到?关键在于那颗张力螺丝提供的力F1。能够看到对于右臂来说,F1 好像抵消了一部分刹车线的力矩,对左臂来说,F1能够增加一些刹车力矩。一颗螺丝就能做到平衡左右夹紧力的效果,真是神奇。好的,回到最初的疑惑,那这个4700双轴夹器的夹紧力F2和刹车线张力T的关系如何求解。过程如上,F2约为1.43T,那么总夹紧力为2.86T,远超单轴夹器的1.7T,提升了68%。虽然这里尺寸并非绝对精确,但作为估算是够了。 最终总结一下(1)哪怕是4700这种入门级双轴夹器,刹车力也可以秒杀一些上千的单轴夹器,纯为了追轻上单轴夹器是要牺牲刹车力的;(2)4700这种不对称的轴,完全可以做到左右均衡的刹车力的,禧玛诺的设计师也不是傻子,要真左右刹车力如此悬殊,那再好的轮子也禁不住折腾。至于为什么新款对称轴心的双轴夹器更好,如r7000以上级别的夹器,那想必是通过优化结构,提升了F2/T的数值,具体怎么做到的,手里也没有新双轴的夹器,等以后买了再分析吧。 不知道吧主能看到吗,这不加个精
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