自行车是用脚踏板转动链轮，链轮通过链条带动后轮轴上的飞轮，飞轮再带动自行车的后轮，后轮驱动整个自行车行驶。普通自行车的脚踏链轮与飞轮的齿数比是固定的，骑车的速度就由两脚蹬车的速度决定，蹬得快，自行车跑得就快，反之则慢。同时，链轮与飞轮的齿数比越大，也就是说，链轮越大飞轮越小，骑行速度就越快，但是却更加费力，反之，如果链轮较小，速度减慢，却可以比较省力。变速自行车则不同，变速自行车的设计目的有两个，一是为了提高速度，二是为了省力。为了达到这两个目的，必须使链轮与飞轮的齿数比不再固定。例如12速赛车，有2个齿数不同的链轮和6个齿数不同的飞轮，在骑行时，按照不同的组合来改变前后齿轮的齿数比，就可以达到变速的目的。比如，在比赛中想提高速度，赛车手往往用较大的链轮与最小的飞轮相组合，加上运动员的快速骑行，就可以得到最大的速度；而在爬坡时，可以用较小的链轮与较大的飞轮组合，这时车速较慢，但可以省力。
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