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出版者:The MIT Press

作者:Tony Hadland

出品人:

页数:584

译者:

出版时间:2016-7-22

价格:USD 26.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780262529709

丛书系列:

图书标签:

• 设计书单
• 自行车
• 设计
• 交通工具
• 工程学
• 工业设计
• 车辆工程
• 运动装备
• 创新
• 技术
• 可持续设计

《自行车设计》 一、引言：一辆车的演变，一场关于效率与美学的追求 自19世纪晚期人类首次将双轮连接起来，自行车便以其独特的魅力，深刻地影响着人们的出行方式、生活方式，甚至思维方式。它不仅仅是一种交通工具，更是一种文化的符号，一种运动的载体，一种工业设计的典范。从最初粗糙的“狗骨头”到如今流线型的碳纤维战驹，自行车的每一次革新，都凝聚着工程师、设计师、材料科学家的智慧与汗水，是对速度、舒适、耐用性以及美学表达的极致追求。《自行车设计》这本书，将带领读者深入探索这一迷人领域，解析构成一辆卓越自行车的关键要素，以及塑造其形态和功能的背后逻辑。 二、车架：骨骼的智慧，承载着无数可能 车架，无疑是自行车的灵魂所在。它不仅需要承受骑行者传递过来的力量，还需要抵御来自路面的冲击，同时还要在整体重量、刚性、吸震性以及操控性之间寻求微妙的平衡。《自行车设计》将从以下几个层面剖析车架的设计精髓： 几何学：决定操控与舒适的关键 头管角度与前叉偏移量： 探讨这些参数如何影响转向的灵敏度和稳定性。一个更陡的头管角度通常意味着更敏捷的转向，而更大的前叉偏移量则有助于提高低速操控性并减轻骑行者的手部负担。 五通高度： 分析五通高度对重心位置的影响，进而阐述其与车辆稳定性和操控脚感的关联。较低的五通能提供更低的重心，增强稳定性，但可能增加在过弯时碰触地面的风险。 后下叉长度： 讲解后下叉长度如何影响车辆的加速性能、后轮抓地力以及整体的轴距。更长的后下叉通常能提供更好的直线稳定性，而更短的后下叉则能带来更灵活的操控。 座管角度： 探讨座管角度与骑行者坐姿、踩踏效率以及腿部受力之间的关系。更陡的座管角度倾向于将骑行者的重心前移，有利于爬坡发力。 Reach与Stack： 详细解读这两个现代车架设计中越来越重要的参数，它们如何定义了骑行者的“接触点”，直接影响了骑行舒适度和空气动力学表现。 材料科学：轻盈、坚固与弹性的艺术 钢材（Steel）： 追溯钢材在自行车制造中的历史地位，分析不同种类的钢材（如铬钼钢）在强度、韧性、抗疲劳性以及维修便利性方面的优势，以及其带来的独特骑行感受。 铝合金（Aluminum Alloy）： 探讨铝合金作为一种轻质材料，在现代自行车制造中的广泛应用。分析不同铝合金牌号（如6061、7005）的性能差异，以及其制造工艺（如液压成型）如何实现复杂的管型和轻量化。 碳纤维（Carbon Fiber）： 深入揭示碳纤维复合材料的革命性意义。讲解碳纤维的层叠方式、碳布的编织方向、固化工艺等如何决定了车架的刚性、吸震性、抗冲击性以及空气动力学表现，并探讨其在高端自行车领域的统治地位。 钛合金（Titanium）： 介绍钛合金的独特属性，如极佳的耐腐蚀性、高强度重量比以及舒适的骑行反馈，分析其在定制化和高端领域的价值。 结构设计：应力分析与形状的演变 管材形状与厚度： 学习管材的截面形状（圆形、椭圆形、方形、异形）如何影响刚性和空气动力学，以及不同部位管材厚度的变化如何实现轻量化和性能优化。 连接与焊接/粘接技术： 介绍车架各部件之间如何通过精密的焊接（TIG焊接、MIG焊接）或粘接（碳纤维粘合）工艺连接，以及这些工艺对车架整体强度和外观的影响。 集成化设计： 探讨如何通过车架设计将刹车线管、变速线管甚至电池等集成到车架内部，以达到美观、减少风阻和保护线管的目的。 三、传动系统：力量的传递，效率的保障 将骑行者的蹬踏力量高效地转化为车轮的转动，是传动系统的核心任务。从脚踏板到后轮，每一个环节都蕴含着精巧的设计与工程学考量。《自行车设计》将聚焦于： 曲柄组与牙盘： 分析曲柄的长度、曲柄臂的材质与形状如何影响踩踏力量的传递效率和舒适性，以及牙盘的齿数组合（单盘、双盘、三盘）如何适应不同的骑行需求。 变速器（前变速/后变速）： 讲解机械式和电子式变速系统的设计原理、工作方式以及它们如何通过链条在不同齿比之间切换，从而帮助骑行者应对各种地形。 飞轮与链条： 探讨飞轮齿片数量、齿距设计如何影响变速的平顺性和效率，以及链条的材质、节距和润滑对整体传动性能的影响。 四、制动系统：安全的第一道防线 精确、可靠且易于控制的制动力，是保障骑行安全的关键。《自行车设计》将审视： 刹车类型： V刹/C刹（Rim Brakes）： 分析传统轮圈刹车的结构、工作原理以及其在性能和维护方面的特点。 碟刹（Disc Brakes）： 深入介绍机械碟刹和油压碟刹的设计。讲解刹车盘（Rotor）的材质、尺寸、通风设计，以及刹车卡钳（Caliper）的活塞数量、活塞材质、刹车片材质如何影响制动性能，并强调碟刹在恶劣天气和高强度制动下的优势。 刹车手柄与线管： 探讨刹车手柄的人体工程学设计、刹车线管（机械线管或油管）的材质与内径对刹车手感和制动响应的影响。 五、车轮与轮胎：连接地面，感知世界 车轮是将动力传递到地面、提供抓地力以及吸收路面震动的关键组件。《自行车设计》将深入探讨： 轮组（Wheelset）： 轮圈（Rim）： 分析轮圈的材质（铝合金、碳纤维）、宽度、深度（框高）以及其对气动性能、重量和操控性的影响。 花鼓（Hub）： 讲解花鼓的结构、轴承类型（密封轴承、锥度轴承）、法兰设计（左右花鼓耳距离）如何影响滚动阻力、耐用性和侧向刚性。 辐条（Spokes）： 探讨不同形状（圆形、扁平）、材质（钢、碳纤维）以及编法（交叉编法、直拉）的辐条如何影响轮组的强度、重量和空气动力学。 轮胎（Tires）： 胎纹设计： 分析不同胎纹（光头胎、半光头胎、颗粒胎）如何影响抓地力、滚动阻力和排水性能，以适应不同的路面条件。 胎面胶合物： 讲解不同配方的胎面胶合物如何影响抓地力、耐磨性和滚动阻力。 内外胎系统： 探讨开口胎（Clincher）、真空胎（Tubeless）和管胎（Tubular）各自的设计原理、安装方式、优缺点以及其对骑行体验的差异化影响。 六、接触点设计：人与车的无缝连接 骑行者与自行车的每一个接触点，都至关重要，它们直接影响着舒适度、控制力以及能量输出的效率。《自行车设计》将关注： 把立与车把： 分析把立的长度、角度以及车把的宽度、形状（平把、弯把、燕把）如何决定骑行者的姿势，并影响操控的灵敏度和舒适性。 坐垫与座管： 探讨坐垫的形状、填充物、材质以及座管的材质、形变设计如何优化骑行者的舒适度，尤其是在长距离骑行中。 脚踏与锁鞋： 介绍不同类型的脚踏（平踏、锁踏）以及它们与锁鞋配合的工作原理，以及如何实现高效的能量传递。 七、空气动力学：速度的艺术，风的较量 在追求速度的竞赛中，空气动力学成为了提升性能的关键。《自行车设计》将揭示： 风阻的构成： 分析骑行者自身姿势、车架形状、轮组设计、服装等因素如何产生风阻。 气动车架设计： 探讨如何通过优化车架管材的截面形状（如翼型）、管材之间的连接方式以及刹车线管的内走线设计来降低风阻。 气动轮组： 分析高框轮组如何通过减少空气湍流来提升速度。 骑行姿势的优化： 强调骑行者通过调整身体姿势来减小迎风面积的重要性。 八、美学与人体工程学：性能与艺术的和谐统一 一辆优秀的自行车，不仅要有卓越的性能，更应具备动人的美感和舒适的骑行体验。《自行车设计》将探讨： 设计语言与风格： 分析不同品牌、不同类型的自行车在外观设计上的风格差异，以及色彩搭配、涂装工艺对整车美感的影响。 人体工程学原理： 强调设计应以人为本，如何通过科学的尺寸适配、舒适的接触点设计以及合理的车架几何来为骑行者提供最佳的骑行体验。 功能与美学的融合： 探讨如何在满足各项技术指标的同时，实现设计的简洁、流畅与艺术性。 九、结语：未来的探索，设计的边界 自行车设计是一个不断发展、不断创新的领域。从新材料的应用到智能技术的集成，再到可持续制造的理念，未来的自行车设计充满了无限可能。《自行车设计》将展望未来的发展趋势，鼓励读者以更广阔的视野去理解和欣赏这项融合了科学、艺术与工程的迷人设计。

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我选择阅读这本书，更多的是出于一种纯粹的好奇心，对“Bicycle Design”这个词语本身的好奇。我并非自行车领域的专业人士，甚至连最基础的机械原理也知之甚少，但“设计”这个词总是能激发我的探索欲。我想象着，这本书或许会从最宏观的角度，解释为何某些自行车看起来如此赏心悦目，而另一些则显得笨拙。它会不会揭示出隐藏在自行车轮廓背后的数学比例？又或者，它会讲述一些设计师们在不断尝试中，如何一步步接近完美形态的故事？我脑海中浮现出各种各样的自行车，从古老的“高轮车”到现代流线型的碳纤维战车，它们之间巨大的差异，背后一定蕴含着许多不为人知的智慧和演变。我希望这本书能够像一位经验丰富的向导，带领我穿梭于自行车设计的漫长历史长河中，让我得以窥见那些伟大的创新是如何诞生的，又为何能够经久不衰。或许，我还会在这本书中发现，即使是看似简单的两轮结构，也同样充满着深邃的学问和迷人的艺术。

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购买这本书，纯粹是冲着“Bicycle Design”这几个字，没有太多的预设。我只是觉得，自行车作为一个历史悠久且极具功能性的物品，其设计本身必然蕴含着不少值得探讨的方面。我不太关心具体的品牌或者历史事件，我更感兴趣的是那些普遍适用的设计原则和考量。比如说，当一位设计师在构思一辆新自行车时，他们首先会考虑什么？是骑行者的舒适度？还是追求极致的速度？抑或是为了应对特定的地形？我希望这本书能够系统地梳理出这些设计背后的逻辑和权衡。我期待看到一些关于不同设计流派的介绍，例如，是偏向于传统的美学风格，还是更注重现代的简约和功能性？书中是否会讨论到材料对设计的影响？比如，轻质的碳纤维和坚固的铝合金，在设计上会带来哪些本质的区别？我希望这本书能像一本的设计指南，帮助我理解一辆自行车是如何从一张草图，一步步演变成我们眼前所见的实物的，并在这个过程中，思考设计如何平衡美观与实用，以及如何在不断变化的时代中寻求创新。

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这本书的书名“Bicycle Design”引起了我对自行车美学和工程学之间关系的思考。我一直认为，自行车不仅仅是代步工具，它更是工业设计和人体工程学的完美结合。我希望这本书能够深入探讨，那些流线型的车架、人体工学的把组、以及精密的传动系统，是如何在满足功能需求的同时，又展现出独特的艺术魅力。我好奇设计师们是如何将力学原理、空气动力学以及人体生理学等知识融会贯通，从而创造出既高效又舒适的骑行体验。我想了解，在不同的自行车类型中，例如公路车、山地车、还是城市通勤车，它们的设计理念和侧重点又有哪些不同。这本书是否会分享一些经典的设计案例，分析它们成功的关键因素，以及其中蕴含的创新精神？我希望通过阅读这本书，能够对自行车的设计有一个更全面、更深入的理解，甚至能够从中获得一些启发，去欣赏和发现自行车身上那些不为人知的精彩之处。

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这本书的书名吸引了我，因为它提到了“Bicycle Design”，这让我对自行车的内在美学和工程学产生了浓厚的兴趣。我一直认为，一辆自行车不仅仅是交通工具，它更是一件艺术品，是技术和创意的结晶。我一直很好奇，那些流畅的线条、优美的曲线是如何与人体工学巧妙结合，从而实现极致的骑行体验的。这本书的封面设计也颇具匠心，简洁大方，却又不失专业感，仿佛预示着内容将深入浅出，带领读者领略自行车的奥秘。我期待着在这本书中，能看到关于不同类型自行车的设计理念，例如公路车追求的速度与轻盈，山地车应对复杂地形的坚固与灵活，以及城市通勤车兼顾实用性与舒适性的巧妙平衡。我也想了解，设计师们在材料选择、车架结构、传动系统、刹车技术等方面是如何进行创新和优化的，又有哪些革命性的设计引领了行业的发展。总而言之，这本书给我带来了一种探索的冲动，我希望它能解答我心中关于自行车设计的所有疑问，甚至激发出我对于未来自行车形态的想象。

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说实话，我选择这本书，是因为它给了我一种“高端”的联想。在我的认知里，“Bicycle Design”似乎是一个与专业、技术、甚至艺术相关的领域，所以我自然而然地认为这本书的内容会相当深入和专业。我期望它能为我打开一扇通往全新世界的大门，让我了解到那些我平时根本不会注意到的细节。比如，是什么决定了一辆自行车的操控性？是车架的角度？是前叉的几何形状？还是车把的设计？我想知道，那些工程师和设计师们是如何在力学、空气动力学、材料科学等多个维度上进行考量，最终打造出性能卓越的自行车。我希望书中能够穿插一些实际的案例分析，让我看到理论是如何转化为实践的，那些在赛场上叱咤风云的自行车，它们的设计理念究竟有多么精妙。我也对未来的自行车设计充满了期待，这本书是否会预测或者展示一些前沿的科技和理念，比如智能化的集成系统，或者新型环保材料的应用？总之，我希望这本书能让我有一种“学到了”的感觉，并且能够对自行车这个看似平凡的事物，产生一种全新的、更深刻的认识。

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