电动自行车机械系统主要由车架、平叉、方向把、油压前叉、减振器、飞轮、中轴、链轮及链条、制动组件等组成。
1、车架
车架（见下图）是由多根不同规格、不同形状的管材组合焊接而成的。车架是构成电动自行车的主体部分，也是整车的平衡中心和力传导部分，它承受了包括车身、骑行者、载重物所有的重量。对其他部件起着承载作用，其他部件基本上都直接或间接地装在车架上。
直接或间接安装在车架上的附属部件主要有平叉、中撑、偏撑、方向把、前叉、塑料件、后衣架、减振器等。
2、叉平
平叉属于车架的附属部件，用来作为电动机的支架，电动机通过平叉连接到车架上。其实物结构如下图所示。
3、方向把和液压前叉
方向把和液压前叉实物结构如下图所示，液压前叉与前轮相连接，方向把通过液压前叉连接到车架上，控制前轮转向。
前叉安装在电动自行车的前方部位，将前轮和车架密切连接，传递前轮和车架之间的各种力（垂直力、纵向力和侧向力）和力矩（制动力矩和反作用力矩），支撑车架并控制转向，属于强度部件和转向部件，是骑行安全的关键部件。
目前市面上的电动自行车前叉主要分液压和遥臂两种形式。液压前叉比遥臂前叉减振效果更加理想，其工艺性好，重量轻，减振效果好。电动自行车行驶时车头不会产生大的晃动，骑行时舒适感更强。
4、减振器
减振器是电动自行车的重要装置，为了缓和与衰减电动自行车在行驶过程中因道路凹凸不平受到的冲击和振动，保证行车的平顺性与舒适性，有利于提高电动自行车的使用寿命和操纵的稳定性。目前，电动自行车普遍采用液压减振器，其内部构造如下图所示。液压减振器主要由上腔、下腔、弹簧、密封圈、活塞杆等组成。
5、飞轮、中轴、链轮及链条
飞轮、中轴、链条及链轮一起构成电动自行车传动结构。主要装配于普通电动自行车用来助力时传递动力。它们的实物结构如下图所示。
6、制动机械组件
制动装置是任何交通工具的安全保障，目前电动自行车装配的制动装置主要有抱闸、胀闸、毂制动及碟制动等。
（1）抱闸
抱闸的制动机械组件主要由普通制动把、制动拉线、制动悬臂组成，采用抱闸式结构，依靠闸皮来勒紧连接主轴上的制动圆盘。其内部结构多以拉皮为主，用拉皮把闸碟紧紧抱住。制动悬臂由制动钢丝固定座、制动臂、制动皮、制动调节螺钉构成。其实物结构如下图所示。
（2）胀闸
胀闸也称随动闸，其结构如下左图所示，内部由两个弧形闸条和拉簧及闸碟组成。制动时，闸条向两侧撑开，张大后，闸条摩擦闸碟的内壁，致使电动自行车停止转动。
胀闸的闸条、闸碟属于易损零件，电动自行车使用一段时间后，胀闸的闸条磨损过多，需要更换新的才能保障制动效果。其更换芯部组件如下右图所示。
（3）毂制动
制动又称轮毂闸，其结构原理与胀闸相似，如下图所示。依靠制动块张开后摩擦车轮内壁从而实现制动。不同的是毂制动为嵌入式结构，闸体与车轮成一体，设计结构都比胀闸要粗糙得多。
（4）碟制动
碟制动为盘式液压制动装置，采用液压式制动活塞推动制动片夹紧制动盘致使电动自行车停止转动，主要零部件如下图所示。碟制动主要由上泵、制动盘、分泵、粤月杂（防抱死制动系统）、固定法兰、油管等组成。
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