自行车运动是半机械化运动项目。教练员和运动员应掌握一定的机械原理和力学知识，有效地利用传动速比，合理掌握运动强度，巧妙地节省体能消耗，从而以充沛的体力，进行优质高效的科学训练。

自行车传动

　　自行车是传动式机械，它的传动装置包括：主动齿轮（通称轮盘）、被动齿轮（通称飞轮）、链条及变速器等。

       齿轮比与传动比关系着自行车的使用效率，教练员和运动员应该懂得并掌握这些数据的计算与应用。

       齿轮比:主动轮对被动轮的齿数之比为齿轮比。如果两个齿轮的齿数相同，那末踏蹬一周。两个齿轮和后轮都各旋转一周。假如主动齿轮的齿数大于被动齿轮的齿数，那么每踏蹬一周，被动齿轮转的圈数就大于一周多，速度加大。因此，齿轮比与主动轮的齿数成正比，与被动齿轮的齿数成反比。以g代表齿轮比，C代表主动齿轮的齿数，F代表被动齿轮的齿数，它们之间的关系用公式表示，即：

g=c/f

例如：赛车轮盘为49齿，飞轮为14齿，代入公式即可求出齿轮比为:
g=c/f=49/14=3.5
也就是说蹬踏轮盘一周，飞轮转三周半。

       传动比（传动系数）：齿轮比乘以后圈直径，即为传动比。以D代表传动比，b代表后圈直径，它们之间关系用公式表示，即：

d=c/f×b=gb

由此可见，齿轮比确定之后，传动比是与后圈直径成正比的。

例如：轮盘为49齿，飞轮为14齿，后圈直径为27时（一般习惯用英时），代人公式即可求出传动比：
D=C/F×b=49/14×27 = 3.5×27＝ 94．5

       传动行程，每踏蹬一周，车子向前运动的距离则为传动行程，也叫速比行程。其计算方法是传动比乘以圆周率。以 M代表传动行程，π;代表圆周率（此为常数，π＝3．14），它 们之间关系用公式来表示。即： 　

M=De=C/F×b×π

       自行车后轮直径的计量一般习惯用英制表示，而行程计算一般习惯用公制，因此在计算中需要把英制换算为公制。一英时=2．54CM，用K来代表，即：K＝2．54CM。代入公 式，即： M=G/F×B×π×k

       例如，赛车轮盘为49齿，飞轮为14齿,后轮真径为主教黄时，求它行程距离时,代人公式： M=C/F×b×π×k =49/14×27×3.14×2.54 =754CM

       以上数据是自行车每踏蹬一周，车子向前行进行745cm, 即 7．54m。

速度计算

　　自行车运动员在训练和比赛时骑行的距离不等，速度不同，为了便于教练员训练水平，正确安排运动量和运动强度，需要在很短时间内，计算出运动员的平均速度（公里/小时）。一般以V代表速度，S代表距离，T代表时间，它们之间的关系为：
                                 V=S/T
                                 S=V×T
                                 T=S/V
      例如：骑行距离为50公里，成绩是90分钟，平均时速则为：
      V=S/T=50公里/90分钟×60分钟=33.33公里/小时
                                 　
空气阻力

　　车子向前进,必须借助于一定的力量。运动员每踏蹬一的力量，叫前进力，也叫向前推力。前进力与用力、传动比、曲柄（即中轴到脚蹬的连杆）长以Y代表前进力，q代表踏蹬力量，I代表曲柄长度，D代表传动比，它们之间的关系用公式表示则为 Y＝Q×I/D。
前进力（Y）与踏蹬力量（q），曲柄长度（I）成正比,与传动系数（D）则成反比。例如：传动系数为94．5，曲柄长度为7英时，踏蹬力量为25公斤，前进力则为：Y=Q×I/D=25×7/94.5=1.85公斤

　　人们骑着自行车向前进时，即使在无风天也会感到有风从耳边飞过，速度越快人感觉到的风力越大，阻碍前进的效果越明显。因为人们不是在真空中骑行，而是四周始终被空气包围着。从物理学观点来讲。人骑车行进时，人和车给前方空气以挤压力，而空气给人和车以反作用力，即空气阻力。经过测量，风速在40公里/时的情况下，垂直于风向每平方米面积受到的压力为11公斤。不论风速40公里／时或是以每小时40公里的速度骑行时，它们垂直于风向的每平方米面积上所受到的空气压力都是11公斤。自行车运动员在训练和比赛中，都会感到在前面领骑要比在后面跟随别人费力气、在前面领骑者，首先突破空气的包围，身后局部压力减低，高压空气向低压处流动，产生气体涡流，涡流向前运动产生一定的冲击力，跟随在后面骑车的人可借助涡流向前的冲击力前进就能省力气。而且跟随领骑者越近越省力。领骑者骑行速度越快，涡流何前冲击的力量就越大，跟随者合理地借甩涡流的冲击力。就可以相对地减少自己的体力消耗，保存实力，赢得胜利。因此，在平时训练中应注意辨别风速、风向及尾随技术的训练.　

　　人们骑车向前进时，必须突破空气阻力，这就需要力量。不同风级所产生的风速，和垂直风向每平方米所受到的压力均不相同，只有克服这些因素，车子才能向前行驶。如：无风骑行时受风面积为0。5平方米，自行车前进速度为每小时40公里，空气对人们的压力为5．5公斤。因此，人们必须用大于5．5公斤的前进力才能使车子前进。当运动员以自己全部体重在踏蹬点上，那么所产生的前进力是多大呢（暂不计算车子磨擦部分所消耗的力量）？例如：一运动员体重70公斤，自行车曲柄长度7时，速比为94.5，所产生的前进力是：Y=Q×I/D=70×7/94.5=5.19公斤。前进力是5.19公斤，遇到六级风的阻力是0.5平方米为5.5公斤， 运动员使用全部力量车子前讲力才右5.19公斤/0.5平方米 仍小于六级风的阻力。所以，在六级风的情况下运用94.5的传动系数的运动员是很难骑车前进的。就必须改变传动系数。

风级表
风级 风 名 风速米/秒 风速公里/时 在垂直于风向的每平方米上所受到的压力kg
  1      软风           1                    4                                     0.1
  2      轻风         2.5                  9                                     0.5
  3      微风         4.5                16                                      2
  4      和风         6.5                23                                      4
  5      清风         8.5                31                                      6
  6      强风          11                 40                                      11
  7      疾风          14                 50                                      17
  8      大风         17                 60                                      25
  9      烈风          20                 72                                      36
  10    狂风         23                 84                                      47
  11    暴风         27                 97                                      64
  12    飓风     29以上        105以上                              74以上

冠军衫意义的由来
  它意味着什么？
  毫无疑问，黄色单车衫是自行车比赛中最权威的象征。每个人都知道它是环法比赛冠军的象征，后来世界各地的比赛都开始模仿此设计。
黄色单车衫是对比赛冠军的奖励，是给在比赛中完成全赛程用时最短的赛车手的奖励。意思就是把每个赛车手每天完成比赛的时间合计起来然后进行总成绩的分级。
  它是什么时候开始有的？
  亨利.德斯格朗吉想用一个明显的标志让在路旁观看比赛的越来越多的观众知道哪一个是比赛的冠军。因此，在1919年环法比赛的第四个赛段结束后，第一件黄色单车衫作为赠品奖励给了Eugene Christophe.。德斯格朗吉先前想要用黄色单车衫作为奖励的提议被骑手拒绝了，因为他们声称如果他们穿上这件与众不同的黄色单车衫参加比赛，就太方便对手锁定他们然后跟随他们的步伐。
  为什么是黄色？
  因为《机动车报》---创办及报导环法比赛的报纸的版面是黄色的。
  谁赢得黄色单车衫的次数最多？
  兰斯.阿姆斯特朗曾在1999年到2005年的环法比赛中年连续七次赢得黄色单车衫。法国人雅克.恩奎蒂尔（Jacques Anquetil）和伯纳德.黑诺特（Bernard Hinault）、比利时人埃迪.墨克斯（Eddy Merckx）和西班牙人迈格尔.安杜兰（Miguel Indurain）都曾分别在环法比赛中赢得过五次黄色单车衫。
在环法比赛的历程中谁穿过黄色单车衫的次数最多？
埃迪.墨克斯（Eddy Merckx）穿过115次，阿姆斯特朗穿过83次，黑诺特穿过79次，安杜兰穿过60次。

它意味着什么？
  绿色单车衫是给得到冲刺分数最高的竞赛冠军的奖励。也可以解释为是给连续几天获胜最多的赛车手的奖励。这是一个冲刺奖，第一时间穿过终点线的前25个赛车手，会获得不同的分数。（还有在登山赛和计时赛段中前15名的赛车手也可以获得不同的分数）。分数最高的人才可以穿这件绿色单车衫。
它是什么时候开始有的？
  分数竞赛和绿色单车衫是在1953年开始有的，是环法比赛50周年纪念日的标志。
谁赢得绿色单车衫的次数最多？
德国人扎贝尔（Erik Zabel）曾在1996年到2001年的比赛中连续六次赢得绿色单车衫。

它意味着什么？
  在爬坡比赛中，等级最高的人会获得一定的分数作为奖励。阿尔卑斯山脉和比利牛斯山脉中最长和最险峻的赛段被划分为“特别等级”，也可以简单的解释为超出或越过了等级之外。在爬坡中，从第一级到第四级，比赛的激烈程度是逐渐减弱的，赛程越艰难，所得的分数就越高。比赛的最后分数最高的人才可以有机会穿这件与众不同的白底红色圆点花样的单车衫。
  它是什么时候开始有的？
  从1993年的环法比赛开始它就作为爬坡比赛中成绩最好的赛车手的奖励，并不是1975年产生的。设计灵感来源于环法比赛的指挥管Felix Levitan,,它曾在巴黎的一次室内单车比赛中看到过一件类似的单车衫，并且很喜欢，后来他就设计了这款。法国蒲兰（Poulain）---一个巧克力生产商，他从1975年开始赞助这个比赛。后来他用一种小圆点花样的包装纸包装他的一些糖果，因此人们就以为那就是设计灵感的来源。
谁赢得这件圆点花样单车衫的次数最多？
  法国人理查德-维朗克（Richard Virenque）曾七次赢得过爬坡比赛，因此他赢得这件单车衫的次数最多。

它意味着什么？
白色单车衫是给参加那一年环法比赛名次最前的，年龄在25岁以下并且是1月份出生的赛车手的奖励。因此今年，参加比赛的赛车手只要是在1982年1月份以后出生的都有资格争夺这件单车衫。赢得这件单车衫的规则和黄色单车衫是一样的，都是在比赛最后总成绩最好的才可以拥有它。
  它是什么时候开始有的？
  是从1975年开始有的，那时比赛的创办者觉得年轻的赛车手应该有他们自己的级别。
  意大利赛车手朗西丝科.罗西(Francesco Moser) 曾赢得过这件单车衫，是作为对最好的年轻赛车手的奖励。几年之后，在1980年初的环法比赛中，它又作为初次参加比赛的赛车手的奖励。在1988年它最后一次作为比赛的奖励。因为比赛的创办者觉得单车衫的数量越来越多，已快要超出他所能控制的范围，并  且有可能会给环法比赛带来不必要的麻烦。因此就取消了此项奖励。
  在1989年到1999年之间，虽然仍然有年轻赛车手的分级并且每年都会计算人数，但是已经没有了白色单车衫的奖励。在2000年的时候勒布兰科(Jean-Marie Leblanc) 决定要重新引用白色单车衫作为比赛的奖励，来纪念太平盛世两千年的诞生。