- 文献综述（或调研报告）：
1、研究意义
随着科技的发展和人类文明的进步，日常生活中人们出行方式多种多样，且更加快捷，实现了古时“日行千里”的幻想，但同时因汽车等交通工具所带来的环境污染问题日益严重，在这样的背景下，节能减排的思想理念开始深入人心，而自行车这种无污染零排放又能起到锻炼作用的交通工具再次进入了人们的视。传统的链传动自行车虽然以其准确的传动比和低廉的制造成本成为主流，但是动力转化效率较低及行驶过程中传动平稳性差，链条易脱落断裂等缺点使之不能满足人们的使用需，其优化设计特别是传动方式的改进研究成为了当下行业内的热点内容。
2、国内外研究现状
截至目前已有的自行车的传动方式已出现多种，除了大家熟悉的链传动自行车外，还包括有传动轴式自行车、齿轮传动自行车、杠杆式自行车及连杆传动式自行车。而多种传动方式的出现正是人们对自行车更高的动力转换效率追求的尝试。1993年徐元昌、袁印玫在他们发表的《自行车传动人机工程分析和设计》论文中写到“自行车传动的设计原则是使人体肌肉发挥出最高的生理效率，从而使骑车者在其肺活量范围内输出功率为最大”，而实验又表明氧的消耗正比于施加在脚蹬上的平均力与平均速度的乘积，通过曲柄扭矩和速度所呈现的双曲线关系计算，得出传统的链传动自行车在蹬踏时的连续圆周运动并不是最省力的，而使用四连杆、万向铰或椭圆链轮结构时产生的不等速圆周运动可节省人体功率最高至。这说明了自行车在传动效率方面仍有很大的提升空间。在这样的背景下，人们开始尝试设计非链条传动方式的自行车。
日本及欧洲的一些国家最先开始了对这方面的尝试。上世纪80年代起，开始出现最早的无链自行车雏形。日本有设计者设计了模仿汽车的传动轴式自行车，基本原理是传动轴的前面部分运用一对锥形齿轮将传动的力矩由横向转化为纵向，然后通过传动轴将力矩传送到传动轴的后部分，再由一对锥齿轮将纵向的力矩专为横向，最后通过花鼓将力矩传动至车轮上实现驱动车。这种类型的传动方式与汽车的类似，但相对汽车的传动结构来说要更加简单，且传动过程中功率的损耗较小，传动效率更高，使用起来比较省力，所以很快在日本流行起来，目前在日本该类型的自行车普及率已超过50%。随后匈牙利有人同样发明了新型传动方式的自行车，动力由装在后轮的卡盘离合器和了两根与叫他办理按揭的拉绳提供，踩动踏板时拉绳牵引后轮往复运动，使自行车前行，减小了摩擦，骑行时更加平稳省。
我国作为世界上人口最多的国家，据不完全统计，我国目前78%的家庭有自行车，总数约4.5亿，是名副其实的“自行车上的国家”，如此庞大的使用量也迫切要求自行车的不断改变与创新，日本和欧洲的新式自行车也在上世纪90年代传入中国。然而这种轴传动的自行车对传动轴的精度要求很高，一些厂商不愿意在可以生产这种传动轴，因此需要进口，同时为保证使用寿命还需要使用经过特殊处理的钢材，这大大增加了该类自行车的成，即便现在，轴传动自行车的市场价也在3000~5000元人民币，这也是该类自行车尚未大面积普及的重要原因。在这样的背景下，基于连杆传动的自行车开始出现在人们的视野中。连杆作为驱动方式的想法源于旧式火车头的驱动方法，传力比链轮的方式要大，可以减小机构的体积，且制造成本低廉，加工简单，因此连杆式自行车的发展前景更加广阔 。根据赵宽学《连杆驱动自行车》发明专利，通过在车架上安装活动支撑杆，支撑杆链接连杆，并在连杆上安装踏板，连杆后端连接曲柄，双脚采用脉冲用力的方式通过连杆和曲柄驱动后轮使自行车前进。这种自行车的操作了灵活，作为交通工具的同时也可以当作健身器材使。此外卜云峰教授在《自行车驱动机构的创新设计与分析》中设计了另外一种连杆自行车，该自行车将杠杆与四连杆结合，应用杠杆原理和齿轮传动原理，结合四连杆运动轨迹有效加长运动过程中杠杆的力臂长度，提高能量转换效率，节省能源，降低劳动强。
使用连杆机构的优势不仅仅体现在制作成本上，还体现在诸多方面。所谓连杆机构是指由若干个有确定相对运动的构件用低副（转动副或移动副）连接组成的机构。它能够实现多种运动规律和运动轨迹的要求，传动性能好，且运动副结构简单，便于加工制。在马中兴、杨军良发表的《踏板式自行车驱动系统的研究》中对该类自行车的运动机理进行了研究，其采用平面四连杆机构，并使机构错位排列，越过死点位置，以摇杆为主动曲柄做圆周运动。通过人机工程学进行机构优化设计后，使车子可以平稳的以较高的速度行进，并且相对于传统的链式自行车效率更。
3、小结
总之，相对于传统的自行车以及其他新式的自行车来说，基于连杆驱动的自行车结构较为简单，加工并不复杂且成本低，但是由于连杆机构存在着惯性力难以平衡，易产生动载荷，而且数目较多的低副会引起运动误差累积，不易实现运动规律的缺点，造成了设计起来较为复杂，使用后效果不，这也是连杆驱动自行车没能广泛普及的重要原因。但是随着新技术的发展以及一些新兴学科的出现，将一些新的思想融入到机构的研究中，通过计算机辅助设计把连杆机构最优化，设计出合理高效、易于普及的连杆驱动自行。
4、参考文献
