自行车框架
自行车框架是自行车的主要组成部分,将车轮和其他组件安装在其上。直立自行车的现代框架设计是基于安全自行车,由两个三角形组成:一个主三角形和一个配对的后三角。这被称为钻石框架。框架必须坚固,僵硬和轻巧,它们通过结合不同的材料和形状来做到这一点。
一个框架组由自行车的框架和叉子组成,有时包括耳机和座椅柱。框架构建器通常会作为配对组生成框架并将叉子一起产生。
变化
除了无处不在的钻石框架外,还为自行车开发了许多不同的框架类型,其中一些框架如今仍在使用。
钻石
在钻石框架中,主要的“三角形”实际上不是三角形,因为它由四个管组成:头管,顶管,下管和座管。后三角由座管组成,该座管由配对的链条停留和座椅连接。
头管包含耳机,与叉子的接口。顶管将头管连接到顶部的座管。顶管可以水平放置(平行于地面),也可以向下向下倾斜座管以进行额外的固定间隙。下管将头管连接到底部支架外壳。
后三角连接到后轮连接的后叉端。它由座管和配对的链条住宿和座椅组成。将链条连接到后叉末端的链条保持运行。座椅保持连接座管的顶部(通常在与顶管相同的位置或附近)到后叉端。
步骤
从历史上看,专为女性设计的自行车框架具有连接在座管中间而不是顶部的顶部管,从而导致较低的支架高度。这是为了让骑手穿裙子或连衣裙时卸下。此后,该设计已被乘坐男女通用自行车用于易于安装和卸下,也被称为步进框架或开放式框架。完成类似结果的另一种样式是Mixte 。
悬臂
在悬臂自行车框架中,座椅持续到座椅柱,向下弯曲以与下管相遇。悬臂框架在巡洋舰自行车, Lowrider自行车和车轮自行车上很受欢迎。在许多悬臂框架中,唯一的直管是座管和头管。
卧式
卧式自行车将曲柄移至骑手的前部,而不是下面的位置,通常可以改善骑手周围的滑流,而没有特征性的尖锐弯曲,而钻石框架自行车赛车手则使用的腰部弯曲。 1934年被禁止在法国的自行车赛车上进行,以避免在赛车中过时地使钻石框架自行车过时,卧舖自行车的制造仍然令人沮丧,但在2000年之前,许多制造商的许多型号都可以使用。
易于
罕见的俯卧式自行车将曲柄移到骑手的后部,导致头部向前倾斜的骑行位置。
十字架或梁
横架主要由两个形成十字架的管组成:一个从底部支架到马鞍的座管,以及从头管到后枢纽的主链。
桁架
桁架框架使用其他管子形成桁架。例子包括Humbers , Pedersens和图中的一个。
单速
单车框架仅由没有内部结构的空心壳组成。
折叠式的
折叠自行车框架的特征是能够折叠成紧凑的形状以进行运输或存储。
一分钱
一分钱的框架的特征是大型前轮和一个小的后轮。
串联和社交
其他的
基本钻石框架设计有很多变化。
- 没有座椅管的框架,例如Trek Y Foil,The Zipp 2001 , Kestrel机翼和大多数Softride的框架。
- 没有顶级管的框架,例如Graeme Obree的“老忠实”。
- 使用电缆的框架仅在紧张局势下,例如图所示的Dursley Pedersen自行车, Pocket Bicycle ,2009 Viva Wire,Designer Ionut Predescu的电线自行车或Slingshot Bichot Bicycles Foldech Tech系列。
- 带箍的框架代替了座管,链条住宿和座椅停留:称为“圆尾”。
- 高架连锁自行车在90年代初很受欢迎。它的后三角带有高架底部框架停留,否定了链条通过后框架绘制的需求。与传统链条停留的框架相比,这使得技术上的轴距较短和改进了处理过程中的处理(除非加固)。
周期类型文章描述了其他变化。
也可以在制造过程中或作为改装过程中添加耦合器,以便将框架拆卸成较小的零件以促进包装和旅行。
框架管
钻石框架由两个三角形,一个主三角形和一个配对的后三角组成。主三角形由头管,顶管,下管和座管组成。后三角由座管组成,配对的链条停留和座椅停留。
头管
头管包含耳机,叉子通过其转向管的轴承。在集成的耳机中,墨盒轴承直接与头部管内的表面直接接口,在非整合的耳机上,轴承(无论是否在弹药筒中)与“杯子”接口,将“杯子”压入头管。
顶管
顶管或横杆将头管的顶部连接到座管的顶部。
在传统的几何钻石框架中,顶管是水平的(平行于地面)。在紧凑的几何框架中,通常将顶管向下倾斜至座管以进行额外的隔离间隙。在山地自行车框架中,顶管几乎总是向下倾斜到座管。损害传统钻石框架完整性的根本倾斜的顶部管可能需要额外的距离管,替代框架构造或不同的材料才能等效强度。 (有关几何信息的更多信息,请参见道路和铁人三项自行车。 )
渐变框架通常具有顶部管,可陡峭地向下倾斜,以使骑手更容易安装和卸下自行车。替代性逐步设计可能包括完全省略顶部管,就像使用分离或铰链座管的单车大型机设计中,以及与Mixte框架一样继续向后叉端的双顶管。这些钻石框架的替代方案提供了更大的多功能性,尽管以增加重量以实现等效的强度和刚性为代价。
控制电缆沿顶管上的安装座或有时在顶管内部路由。最常见的是,这包括后制动器的电缆,但是一些山地自行车和混合自行车也沿顶管沿前后拨链器电缆路线路线。内部路由曾经仅以最高价格范围来保护电缆免受损坏和污垢的影响,例如,可以使齿轮转移不可靠。
顶管和骑手的腹股沟之间的空间在跨自行车并站在地面上的空间称为清除。从地面到这一点的总高度称为高度杆。
下管
下管将头管连接到底部支架外壳。在赛车自行车以及一些山脉和混合自行车上,derailleur电缆沿着下管或下管内部延伸。在较旧的赛车自行车上,换档杆安装在下管上。在较新的方面,将其安装在车把上的刹车杆。
瓶笼架子也位于向下管上,通常位于顶部,有时也位于底部。除瓶笼外,还可以安装小型空气泵。
座管
座管包含连接到马鞍的自行车的座椅杆。通过更改座椅柱被插入座管中的多远,可以调节马鞍高度。在某些自行车上,这是使用快速释放杠杆来实现的。座杆必须至少插入一定长度;这标有最小插入标记。
链条停留
链条保持与链条平行,将底部支架外壳(将踏板和曲柄旋转的轴固定在轴上)连接到后叉端或辍学。较短的链条停留通常意味着自行车将更快地加速,并且更易于上坡,至少在骑手可以避免前轮失去与地面接触的情况下。
当后拨链器电缆沿着下管部分路由时,它也沿着链条停留。偶尔(主要是自1990年代后期以来制造的框架)盘式制动器的固定链接将被附加到链条静置上。可能有一个小撑杆连接链条停留在后轮前方和底部支架外壳后面。
可以使用锥形或未注入的管道设计链条静置。它们可能会松了一口气,卵形,压接,S形或擡高,以允许后轮,链条,曲柄或脚的脚后跟额外清除。
座椅留下来
座椅保持连接座管的顶部(通常在与顶管相同的位置)连接到后叉卸下。传统框架使用一组简单的平行管,该管子由后轮上方的桥连接。当后拨链器电缆部分沿顶管部分路由时,通常也沿着座椅逗留路线进行路由。
多年来,已经引入了传统座位座位设计的许多替代方案。座位延伸到座管的前端,在顶管的后端下方,并连接到座管前的顶管,形成一个小三角形,被称为希腊式住宿,在英国框架建造者弗雷德(Fred)之后,它被称为希腊式住宿希伦斯(Hillens)在1923年介绍了他们。希腊座位保持审美吸引力,牺牲了体重。这种座位逗留风格在20世纪后期再次普及了GT自行车(在“三角形三角形”的绰号下),后者将设计元素纳入了他们的BMX框架,因为它也使后三角较硬(一种优势) (一种优势)在比赛中);由于类似的原因,此设计元素也已在其山地自行车框架上使用。
2012年,绕过座管并进一步连接到顶管的传统座椅停留时间的变化是由Volagi Cycles专利的。该框架元素为座椅的传统设计增加了长度,在牺牲框架刚度的牺牲下骑行更柔和。
另一个常见的座椅住宿变体是叉骨,单个座椅逗留或单声道住宿,将其连接在一起,将后轮放在后轮上方,进入座管上的单管。叉骨设计增加了垂直刚度而不会增加侧向刚度,通常是无用后轮的自行车的不良特征。当用作独立后悬架的自行车上的后三角副框架的一部分时,叉骨设计是最合适的。
双座椅停留时间是指座椅住宿,该座椅在两个单独的位置,通常是并排的,符合自行车的前三角。
Fastback座椅保持在座管的背面而不是管的侧面。
在大多数座椅上,通常使用桥梁或支架连接后轮上方的静置,并与座管连接下方。除了提供侧向刚度外,该桥还为后制动器,挡泥板和机架提供了一个安装点。座椅本身也可以安装刹车架。固定摩托车或轨道自行车座椅通常不存在制动架。
底部支架外壳
底部支架外壳是一根短直径的管,相对于框架中的其他管,它侧面延伸并保持底部支架。它通常是螺纹的,通常在自行车的右侧(驱动器)侧面左侧螺纹,以防止通过拧紧诱导的进液和右侧螺纹在左侧(非驱动)侧松动。有许多变化,例如偏心底托,可以调整自行车链的张力。它通常更大,未读取,有时会分裂。链条停留,座管和下管,通常都连接到底部支架外壳。
有一些传统的标准外壳宽度(68、70或73毫米)。道路自行车通常使用68毫米;意大利公路自行车使用70毫米;早期的山地自行车使用73毫米;后来的型号(1995年和更新)更常见地使用68毫米。一些现代自行车的外壳宽度为83或100毫米,它们用于专门的下坡山地自行车或降雪摩托车。壳的宽度会影响自行车的Q因子或胎面。有几个标准的壳直径(34.798 - 36毫米),相关线螺距(24-28 TPI)。
在某些变速箱自行车上,底部支架外壳可以被集成的变速箱或可拆卸变速箱的安装位置代替。
框架几何形状
管的长度和附着的角度定义了框架几何形状。在比较不同的框架几何形状时,设计人员经常比较座管角,头管角,(虚拟)顶管长度和座管长度。为了完成自行车的规格,骑手可以调整鞍座,踏板和车把的相对位置:
- 马鞍高度,从底部支架的中心到鞍座中间的参考点的距离。
- 堆叠,从底部支架的中心到头管顶部的垂直距离。
- 到达,从底部支架的中心到头管顶部的水平距离。
- 底部支架下降,底部支架的中心位于后枢纽水平以下的距离。
- 车把下降,鞍座顶部的引用到车把之间的垂直距离。
- 马鞍挫折,马鞍前部和底部支架中心之间的水平距离。
- 支架高度,地面上方的顶管的高度。
- 前中心,从底部支架的中心到前枢纽中心的距离。
- 脚趾重叠,脚可能会干扰前轮转向前轮。
框架的几何形状取决于预期的用途。例如,一辆公路自行车将把车把与鞍座相对于鞍座的位置较低和进一步的位置。虽然公用设施自行车强调舒适性,并具有较高的车把,导致骑行位置直立。
框架几何形状还会影响处理特性。有关更多信息,请参阅有关自行车和摩托车几何形状以及摩托车动力学的文章。
框架尺寸
传统上,框架大小是从底部支架中心到顶管中心的座管沿座管测量的。欧洲男子赛车自行车的典型“中等”尺寸为54或56厘米(约21.2英寸或22英寸),或男士山地自行车的46厘米(约18.5英寸)。现在存在的框架几何形状的范围范围也导致了其他测量框架尺寸的方法。游览框架往往更长,而赛车框架更紧凑。
道路和铁人三项自行车
公路赛车自行车设计用于最小重量和阻力的有效电力传输。从广义上讲,道路自行车的几何形状被归类为带有水平管的传统几何形状,或带有倾斜顶管的紧凑几何形状。
传统的几何道路框架通常与更舒适性和更大的稳定性相关,并且往往具有更长的轴距,这有助于这两个方面。紧凑的几何形状使头管的顶部在座管的顶部上方,降低了支架高度,从而增加了支架间隙并降低重心。意见在紧凑型框架的骑行优点上分歧,但是一些制造商声称,尺寸减小的范围可以适合大多数骑手,并且在没有完美级别的顶部管的情况下构建框架更容易。
用于赛车的道路自行车往往具有从水平面测量的较陡的座管角。这可以使骑手的空气动力学和可以说是更强的抚摸位置。权衡是舒适的。传统上,游览和舒适的自行车往往具有更多松弛(不太垂直)的座管角。这将骑手更多地放在坐姿上,并减轻手腕,手臂和颈部的重量,对于男性,可以改善尿液和生殖区域的循环。设计师以宽松的角度延长了链条的延长,以使重心(否则在车轮上的后部更远)更理想地在自行车框架的中间重新定位。较长的轴距会导致有效的冲击吸收。在现代的大规模制造的旅游和舒适自行车中,座管角度可忽略不足,也许是为了避免重置自动化过程中的焊接夹具而降低制造成本,因此无法提供传统上制造或定制的舒适性- 确实具有明显松弛的座管角的制作框架。
在UCI批准的种族中使用的公路赛车自行车受UCI法规的约束,UCI法规规定,框架必须由两个三角形组成。因此,不允许使用缺少座椅或顶管的设计。
与标准的道路自行车框架相比,铁人三项- 特定于特定的框架将骑手围绕自行车底部支架的轴向前旋转。这是为了使骑手处于更低,更较低的空气动力学位置。虽然降低了处理和稳定性,但这些自行车的设计旨在骑在较少的骑行方面的环境中。这些框架倾向于具有陡峭的座管角和低头管,并且较短的轴距,可从马鞍到车把。此外,由于它们不受UCI的支配,因此一些铁人三项自行车(例如Zipp 2001 ,Cheetah和Softride)具有非传统的框架布局,可以产生更好的空气动力学。
追踪自行车
轨道框架与道路和时间试用框架有很多共同点,但带有水平,朝后的后叉端,而不是掉落,以使一个人水平调整后轮的位置以设置适当的链条张力。后枢纽间距为120毫米(4.7英寸),而不是130毫米(5.1英寸)或更多的路框。底部支架降低较小,通常为50-60毫米(2.0-2.4英寸)。同样,座管角度比公路赛车上的陡峭。
山地自行车
为了骑行舒适性和更好的操控性,经常使用减震器。有许多变体,包括完整的悬架模型,可为前轮和后轮提供冲击吸收。仅前悬架模型(硬尾)仅处理前轮引起的冲击。 1990年代复杂的悬架系统的发展迅速导致了经典钻石框架的许多修改。
最近带有后悬架系统的山地自行车具有一个旋转的后三角形,可启动后冲击吸收器。全悬浮自行车的框架设计中有很多制造商的变化,以及用于不同骑行目的的不同设计。
跑车/公用车自行车
传统上,跑车自行车的座椅座相当松弛,头管角度约为66或67度,可产生非常舒适且直立的“仰卧起坐和begg”骑行位置。其他特征包括长轴距,超过40英寸(通常在43至47英寸之间,或长骑行摩托车)和长叉耙(通常约为3英寸)(大多数道路自行车的40mm)。近年来,这种风格的框架风险越来越流行,因为与山地自行车或公路自行车相比,它的舒适度更高。这种类型的自行车的一种变化是“运动跑车”(也称为“轻型跑车”),通常具有较轻的框架,较陡的座管和头管角度约为70至72度。
框架材料
从历史上看,自行车架管的最常见材料是钢。钢框架可以由不同等级的钢制成,从非常便宜的碳钢到更昂贵,更高质量的钼钢合金。框架也可以由铝合金,钛,碳纤维,甚至竹子和纸板制成。有时,钻石(形)框架是由除试管以外的其他部分形成的。这些包括I梁和单车。这些框架中使用的材料包括木材(固体或层压板),镁(铸造I束)和热塑性塑料。物质的几种特性有助于确定在构建自行车框架中是否合适:
- 密度(或特定的重力)是对单位体积材料的轻度或重量的量度。
- 从理论上讲,刚度(或弹性模量)可能会影响骑行舒适性和动力传递效率。实际上,由于即使是非常灵活的框架也比轮胎和马鞍更僵硬,因此骑行舒适最终是鞍座选择,框架几何形状,轮胎选择和自行车拟合的更多因素。由于框架的轮廓狭窄,横向刚度更难以实现,而且灵活性过多会影响功率传输,主要是通过后三角扭曲而在道路上的轮胎磨砂膏,刹车在轮辋上摩擦,链条在齿轮上摩擦机制。在极端情况下,当骑手从马鞍上施加高扭矩时,齿轮可以改变自身。
- 屈服强度决定了永久性变形材料(用于撞车性)所需的力量。
- 伸长率确定材料在破裂之前允许的畸形程度(可碰撞)。
- 疲劳极限和耐力极限决定了在踏板或骑行颠簸的周期性应力时框架的耐用性。
试管工程和框架几何形状可以克服这些特定材料的许多可感知的缺点。
框架材料由使用的共同点列出。
钢
钢架通常是使用各种类型的钢合金制造的,包括铬合金。它们强大,易于工作,相对便宜。但是,它们比许多其他结构材料都变得更密集(因此通常更重)。即使框架的其余部分由其他材料制成,也很常见(截至2018年,在混合通勤自行车中)将钢用于叉叶片,因为钢提供了更好的振动抑制作用。
道路自行车和山地自行车的经典结构都使用标准的圆柱钢管,这些钢管与凸耳相连。凸耳是由较厚的钢制成的配件。将管子安装在凸耳中,环绕着管的末端,然后将其悬挂在凸耳上。从历史上看,与高温焊接相比,与管道强度相关的较低温度对管道强度的影响较小,从而可以使用相对较轻的管而不会损失强度。冶金(“空气硬化钢”)的最新进展已经产生了不会受到不利影响的管道,甚至通过高温焊接温度改善了其性能,这使TIG & MIG焊接都允许Tig&Mig Welding to sideline lugged结构。高端自行车。更昂贵的夹具框架自行车的带有凸耳,可以用手归档,以节省重量,也可以作为工艺的标志。与MIG或TIG焊接框架不同,由于其简单的结构,可以更轻松地在野外修复夹具。另外,由于钢管可以生锈(尽管实际上油漆和抗腐蚀喷雾剂可以有效防止生锈),因此拖延的框架可以替换快速管,几乎没有对相邻管子的物理损害。
一种更经济的自行车框架构造方法使用TIG焊接连接的圆柱钢管,这不需要凸耳将管子固定在一起。取而代之的是,将框架管精确对齐到夹具中并固定在适当的位置,直到焊接完成为止。圆角棉花是连接框架管的另一种方法。它是劳动力密集的,因此不太可能用于生产框架。与TIG焊接一样,圆角框架管被精确切入或划掉,然后将黄铜夹在关节上,类似于覆盖的施工过程。与焊接框架相比,圆角式铜框可以实现更多的美学统一(光滑的弯曲外观)。
在钢框架中,使用束缚管会减少重量并增加成本。伸缩意味着管道的壁厚从末端的厚度(强度)变为中间(重量较轻)。
便宜的钢自行车框架是由碳钢制成的,也称为高抗拉力钢,例如用于制造汽车或其他常见物品。但是,更高质量的自行车框架是由高强度钢合金(通常是铬-钼或“镀铬”钢合金制成的),可以用非常薄的壁仪制成轻质管。最成功的老钢之一是雷诺“ 531” ,一种锰- 丙二醇合金钢。现在更常见的是4130个铬合金或类似合金。雷诺和哥伦布是最著名的自行车管制造商。一些中等质量的自行车仅用于一些框架管。一个例子是Schwinn Le Tour (至少某些型号),该旅行将铬钢用于顶部和底管,但在框架的其余部分中使用了低质量的钢。
高质量的钢架通常比常规钢架更轻。所有其他相同的体重下降可以改善自行车的加速度和攀登性能。
如果丢失了油管标签,则可以通过用指甲轻弹猛击它来识别高质量(铬或锰)钢框架。高质量的框架将产生一个类似钟形的环,普通质量的钢制框架会产生沉闷的thunk。它们也可以通过重量(框架和叉子约2.5千克)以及使用的凸耳和叉端的类型来识别它们。
铝合金
与钢合金相比,铝合金的密度较低,强度较低。但是,它们具有更好的强度体重比率,使它们的体重优势与钢的优势相比。早期的铝结构已显示出由于无效的合金或使用不完美的焊接技术而更容易受到疲劳的影响。这与一些钢和钛合金形成鲜明对比,这些钢和钛合金具有明显的疲劳极限,并且更容易焊接或焊接在一起。但是,此后的一些缺点已经通过更熟练的劳动力来减轻,能够产生更好的质量焊接,自动化以及对现代铝合金的更大可访问性。与钢相比,铝的重量比和某些机械性能的吸引力与重量比,确保它位于受欢迎的框架构建材料中。
当今最流行的结构类型使用铝合金管,通过钨惰性气(TIG)焊接将其连接在一起。焊接的铝制自行车框架仅在1970年代经济性后才出现在市场上。
铝具有不同的最佳壁厚,与钢的管道直径不同。它在200:1左右(直径:壁厚)的最强,而钢是其中一小部分。但是,以此比例,壁厚可以与饮料的厚度相当,而不是易碎的影响。因此,铝制自行车管是一种折衷方案,提供的壁厚与直径比的比率不是最大的效率,但是给我们超大的油管,以更合理的空气动力学上可接受的比例和良好的影响。这导致框架比钢质明显更硬。尽管许多骑手声称钢架比铝制的骑行更平滑,因为铝制框架被设计为更硬,但该主张的有效性是可疑的:自行车框架本身在垂直方面非常僵硬,因为它是由三角形制成的。相反,这个论点称铝制框架具有更大的垂直刚度的主张。另一方面,在某些情况下,侧向和扭曲(扭转)刚度可改善加速度和处理。
铝制框架通常被认为具有低于钢的重量,尽管情况并非总是如此。低品质的铝制框架可能比高质量的钢制框架重。一些制造商使用的铝制管(中间部分的壁厚比末端部分都要薄),其中一些制造商用于节省重量。非环管的使用是出于多种原因,包括僵硬,空气动力学和营销。各种形状都集中在其中一个或另一个目标上,很少实现所有目标。
钛
钛是一种相对专业的自行车框架材料。它具有许多理想的特征,包括高特异性强度,高疲劳极限和出色的耐腐蚀性。虽然不如碳纤维钛的轻便可以提供更愉快的骑行质量,这使得材料在骑自行车的人中受到舒适性能而受欢迎。但是,钛的材料成本很高,与钢或铝相比,与钢,铝和碳纤维相比,这转化为相对昂贵的框架。
钛框架通常使用最初为航空航天行业开发的钛合金和管。钛自行车框架上最常用的合金是3AL-2.5V(3.5%铝和2.5%钒),其次是6AL-4V (6%铝和4%钒)。一些制造商正在尝试专门为骑自行车设计的其他合金。管子可以冷绘制并将水理成各种形状,并允许内部电缆。通常在惰性条件下进行焊接以保护焊接免受氧化的影响。
碳纤维
碳纤维复合材料是一种通常用于自行车框架的非金属材料。虽然昂贵,但它具有轻巧,耐腐蚀和浓烈的,并且可以形成几乎任何所需形状。结果是可以在需要的特定强度(以承受踏板力)的情况下进行微调的框架,同时允许在其他框架部分的灵活性(以进行舒适)。定制的碳纤维自行车框架甚至可以使用单个方向强(例如横向)的单个管设计,同时遵守另一个方向(例如垂直)。设计具有因方向而变化的特性的单个复合管的能力无法通过通常在生产中的任何金属框架结构来实现。一些碳纤维框架使用的圆柱管与粘合剂和凸耳相连,这种方法与夹具钢框架有些类似。另一种类型的碳纤维框架是用一种称为Monocoque Construction的单件制造的。
在圣克鲁斯自行车进行的一系列测试中,显示出具有相同形状和几乎相似重量的框架设计时,当承受整体力量时,碳框架比铝要强得多(使框架两种张力使框架都张紧和压缩)和影响力。虽然碳框架可能是轻巧且强大的,但与其他材料相比,它们的抗击力可能较低,如果撞车或不幸的情况可能会造成损坏。破裂和故障可能是由于碰撞而导致的,也可能导致过度收紧或不当安装组件。已经提出,这些材料可能容易受到疲劳失败的影响,这是长期使用的过程,尽管这通常仅限于关节处的粘合剂或粘合剂的裂纹,在这种情况下,可以很好地控制压力。设计实践。破损的碳框架可以维修,但是由于安全问题,专业公司应达到最高标准。
许多专为单个计时赛和铁人三项赛制造的赛车自行车采用复合结构,因为框架可以用圆柱管不可能以空气动力学形状来塑造框架,或者在其他材料中会过大。尽管这种类型的框架实际上可能比其他框架重,但其空气动力学效率可能有助于骑自行车的人达到更高的总体速度。
除碳纤维(例如金属硼)外,其他材料还可以添加到基质中,以进一步增强刚度。一些较新的高端框架将凯夫拉尔纤维纳入碳编织中,以改善振动阻尼和冲击强度,尤其是在距离,座椅停留和链条停留中。
热塑性
热塑性塑料是可以重新加热和重塑的聚合物类别,可以使用几种方法来创建自行车框架。热塑性自行车框架的一种实现本质上是碳纤维框架,其纤维嵌入了热塑性材料中,而不是更常见的热固性环氧材料。 GT自行车是1990年代中期使用其STS系统框架生产热塑性框架的首批主要制造商之一。碳纤维与热塑性纤维一起被松散地编织成管。将该管子放入带有膀胱内部的模具中,然后将其膨胀以将碳和塑料管迫使模具内部。然后将霉菌加热以融化热塑性塑料。热塑性冷却后,它以最终形式从模具中取出。
镁
少数自行车框架是由镁制成的,镁的密度约为64%。在1980年代,工程师弗兰克·柯克(Frank Kirk)设计了一种新型的框架形式,该框架被铸成一件,由I梁而不是管组成。一家公司Kirk Precision Ltd在英国成立,以这项技术同时生产公路自行车和山地自行车框架。然而,尽管有一些早期的商业成功,但在1992年就存在了可靠性和制造的问题。生产中的现代镁框架数量少,是使用管子常规构建的。
Scandium铝合金
一些自行车的制造商用含有Scandium的铝合金制作框架,尽管SC内容小于0.5%,但通常仅称为营销目的的Scandium。 Scandium改善了一些铝合金具有出色抗抗抗性的焊接特性,从而可以使用较小的直径管,从而具有更大的框架设计灵活性。
铍
明尼苏达州圣云的美国自行车制造简要提供了由铍管制成的框架(与铝制凸耳粘合),价格为26,000美元。报导说,骑行非常苛刻,但车架也非常灵活。
竹子
几个自行车框架是由与金属或复合细木工相连的竹管制成的。美学吸引力通常与机械特征一样是一种激励因素。
木头
已经用木材或层压板制成了几个自行车框架。尽管一个人在巴黎 - 罗鲁贝竞赛中幸存265公里处幸存下来,但美学吸引力通常与骑行特征一样多。木材被用来在东非时装自行车。纸板也已用于自行车框架。
组合
与单个材料相比,将不同材料组合可以在不同区域提供所需的刚度,合规性或阻尼。组合材料通常是碳纤维和金属,钢,铝或钛。这种方法的一种实现包括金属下管和链条与碳顶管,座管和座椅静置。另一个是金属主三角形,链条停留在碳座座上。在所有框架材料的赛车上,碳叉已经变得非常普遍。
其他
自行车类型文章描述了其他变化。
管道
在关节附近,孔管的厚度增加,同时在其他地方使用较薄的材料保持体重低。例如,三重钢布是指通常是铝合金的管具有三种不同的厚度,其较厚的部分在焊接的末端。相同的材料可以在车把中使用。
布雷斯
各种小特征 -瓶装笼式安装孔,变速杆的船长,电缆停止,泵钉,电缆导管等 - 被描述为狂热,因为它们原来是,有时仍然是悬挂的。
暂停
许多自行车,尤其是山地自行车,都有悬架。