Коробка скоростей велосипеда

Технология автоматического переключения скоростей на велосипеде

Инновации входят в нашу жизнь постоянно, затронули они и велосипед, а точнее системы переключения передач. Чтобы понять, какие изменения произошли в этой сфере, мы постарались детально раскрыть информацию о типах переключения, а также рассказать вам о новинках, которыми инженеры укомплектовали велосипед с автоматическим переключением передач.

Принцип переключения передач велосипеда

Итак, типов систем переключения передач есть 2:

  • новая автоматическая;
  • консервативная механическая.

Механическая работает при помощи тросика, манетки и, собственно, самого переключателя. Автоматическое переключение осуществляется при помощи планетарных втулок, которые усовершенствованы системами автоматического переключения скоростей.

Автоматическое переключение передач велосипеда

Планетарная втулка

Новинка, которая порадовала любителей велоспорта.

Некоторое время назад на рынке стали появляться модели велосипедов с автоматическим переключением. Они быстро завоевали своих верных фанатов, так как решали существенный вопрос: автоматическое включение нужной передачи в условиях рельефных, физических и других ограничений. В ситуациях, когда нужно быстро принимать решения, автоматика стала незаменимой.

Компоненты планетарной втулки

Основной особенностью устройства автоматики стала планетарная втулка, со встроенной трансмиссией-автоматом. Эта система комплектуется в один герметичный механизм с шестерёнками, который монтируется внутрь колеса. Устройство достаточно надёжно и не требует дополнительного ухода. Оно хорошо изолировано от воды и пыли за счёт конструкции механизма. И также стоит отметить особенности цепи трансмиссии, которая стала изготовляться более широкой и крепкой. Основная её задача состоит в передаче усилий, а не для гибкости, как в обычных трансмиссиях.

Основными преимуществами втулок являются:

  • Нет заднего переключателя (цепь почти не слетает со звёздочек, что особенно важно на бездорожье).
  • Цепь остаётся чистой от грязи.
  • Сочетается с ножным тормозом.
  • Изменение передачи осуществляется без необходимости движения.
  • Минимум запчастей: передние и задние звёздочки и цепь. Высочайшая надёжность на любой модели велосипеда.
  • Остаются в рабочем состоянии при падениях и авариях.
  • Ваша одежда остаётся чистой, так как есть возможность поставить полную защиту цепи.

Недостатки планетарных втулок:

  • тяжёлые, что очень важно для профессиональных соревнований;
  • дороговизна по сравнению с классическими системами переключения;
  • сложность в настройке передаточных чисел (все скорости можно настроить только заменой передних и задних звёздочек);
  • ограничение на максимальный вращательный момент;
  • поглощает большое количество энергии до 10%.

Последние разработки втулок нового поколения представили вашему вниманию сразу несколько компаний. По сути, это коробки-автоматы, которыми укомплектованы втулки.

Лидерами в этой индустрии стали компании Shimano и SRAM, они первые усовершенствовали велосипед автоматикой. Эти нехитрые устройства выпускаются маленькими партиями и работают на базе электронных датчиков Nexis, Shimano, Auto и других.

Рассмотрим устройства, которые устанавливаются на велосипед для автоматического переключения передач.

Планетарные втулки с автоматикой. Обзор производителей

Примером втулки с автоматическим переключателем может быть новинка от компании SRAM.
Sram Automatix — это новая двухскоростная втулка, со встроенным переключателем передач. Она при помощи анализа каденса движения и других механических и физиологических факторов меняет скорости во втулке. Трансмиссия велосипеда изготовлена таким образом, что обеспечивает высокую мощность на низких оборотах, это очень облегчает преодоление на велосипеде подъёмов.

Планетарная втулка с автоматикой

Любители велоспорта отметят изменения в управлении скоростями, такие как:

  • нет манетки;
  • отсутствует задний переключатель;
  • нет тросика.

Система сама управляет переключениями, в зависимости от скорости передвижения велосипедиста и от каденса (интенсивность прокрутки педалей). Втулка Sram Automatix не требует никакого обслуживания. Она смонтирована таким образом, что человек, управляющий велосипедом, мог забыть о шприцовке и всевозможных настройках.

Переброс цепи передачи происходит на скорости 12, 14 или 18 км/ч. Это условие обсуждается заранее с производителем велосипеда. А также туда входит система ножного торможения. Втулка Sram Automatix совместима со звёздочками, имеющими от 15 до 21 зуба и обводами на 36 или 28 ячеек.

Создатели рекомендуют это устройство для езды по городу, акцентируя внимание на удобстве, неприхотливости и надёжности. Автоматика Sram будет идеальна для людей, не желающих совершать дополнительные действия и отвлекаться от езды.

Переключайте скорости при помощи Bluetooth от Shimano

И также порадовала любителей велосипедов фирма Shimano. Эта японская фирма представила на рынке беспроводную систему изменения скорости. Она функционирует за счёт подключения к литиевой батарее, а управляется при помощи Bluetooth на смартфоне. Специально разработанное приложение анализирует данные, поступающие со сканеров, расположенных на педалях и колесе. Это скорость движения, интенсивность прокрутки, вмонтированный акселерометр и GPS-навигатор. Устройство понимает, когда велосипед едет под уклон или наоборот. В этот момент и срабатывает автоматическое переключение передач, которое дополнительно защищает детали «коробки» от износа, благодаря их оптимальному использованию на дороге.

Управление скоростями со смартфона

Конечно, эта новинка вызвала массу вопросов «Насколько?»:

  • Насколько безопасно управление автоматикой со смартфона?
  • Насколько она послушна, защищена от взлома?
  • Насколько точно система работает в ситуациях, когда несколько велосипедов находятся рядом?
  • Насколько снижается внимание на дороге при использовании гарнитуры?

Безусловно, следующие версии ответят на эти вопросы. Уже сейчас можно устанавливать минимальную и максимальную скорости, крутящие моменты, всячески настраивая велосипед под особенности своего тела и персональную физиологию.

Автоматическая коробка от BioShift

Ещё одна новинка от американской компании Baron Biosystem. BioShift — это ещё одна система автоматического переключения. Она совместима с японской Shimano, также имеет автоматическую настройку скоростей, каденса, учитывает физическую подготовленность велосипедиста.

Важной особенностью BioShift является невозможность использования нежелательных комбинаций переключения скорости, при которых происходят опасные перегибы цепи. Кроме того, при увеличении нагрузки, например, при движении вверх не задействуется передний переключатель на велосипеде.

Механическое переключение скоростей на велосипеде

Традиционный и наиболее распространённый среди велосипедистов тип переключения передач. Первые велосипеды с возможностью переключать скорости имели название «Турист». Эти модели оснащались специальной кассетой, позволяющей выбирать одну из четырёх передач.

Некоторое время спустя количество скоростей росло и сейчас нормой стали модели с 18–27 значениями. И наконец, новинки, выпущенные совсем недавно, порадовали любителей велоспорта десятью звёздочками на back-переключателе, но они пока ещё раритетны и не получили широкого применения.

Манетка с тросом для механического переключения скоростей

Манетка, тросик и переключатель

Как все знают, в велосипедах увеличение скорости подразумевает перемещение цепи от большой звёздочки к малой. Когда велосипедист хочет ехать быстрее, он перемещает цепь при помощи манетки к звёздочке меньшего диаметра и наоборот снижение скорости ослабляет натяжение цепи и переключатель передач перемещает её к звёздочке большего диаметра. Манетка (система управления переключателем) оснащена специальным тросиком, который приводит в действие сам переключатель, расположенный возле звёздочек-передач. Далее, всё просто: при натяжении тросика переключатель передвигается и переносит цепь на звёздочку меньшего диаметра, а при ослаблении, наоборот, возвращает её назад.

Не переключайте механический переключатель скоростей, когда вы стоите на месте или под нагрузкой. Переключение лучше осуществлять в нормальном (спокойном) режиме езды.

Плюсы и минусы

Плюс механики, конечно, надёжность, а к минусам можно отнести неудобство переключения в движении. И также не стоит забывать о стрессовых моментах, когда возможность управления ограничена. Эти проблемы вызывают постоянные споры среди любителей велоспорта.

Использование в велосипедах автоматической трансмиссии удобно и безопасно. Она надёжная, проста в эксплуатации, не требует дополнительных настроек и ухода.

Тут вывод один: всё познаётся в сравнении. Какой тип переключения передач на велосипеде вы выберите, зависит только от вас. Какая-то часть любителей велопрогулок выберет автоматическое переключение передач, а какая-то навсегда останется с механикой.

Как правильно переключать передачи на велосипеде. Как определить число передач на велосипеде, в чём заключается принцип работы трансмиссии, основные правила и рекомендации по переключению передач.

Своевременная замена троса переключения передач на велосипеде — залог нормального функционирования и целостности механизма. Замена троса — несложная процедура, это вполне реально сделать самостоятельно.

: Выполняем установку, настройку и регулировку переднего переключателя скоростей на велосипеде. Изучаем устройство переключателя, принцип его действия, учимся делать предварительную проверку.

Как устроена коробка передач для велосипеда на примере Pinion

Для читателей нашего блога действует скидка 10%
по промокоду blog-BB30 на все товары , представленные в нашем магазине

Сегодняшней статьёй мы начинаем цикл статей о различных вундервафлях на велосипеде. Сегодня речь пойдет о одной из альтернатив привычных нам велосипедных звёзд – о коробке передач.

Для навигации по статье можете использовать оглавление:

За коробками будущее?

История

Тема начала широко набирать популярность, и если раньше подобными ухищрениями страдали наслаждались только небольшие конторы типа Nicolai, то сейчас всё больше и больше производителей прибегают к такой вариации компоновки велосипеда. Вообще, несмотря на матанозатратность и сложность производства, как говорит нам википедия, отсылки к первым решениям с попыткой воткнуть передачи велосипеда внутрь какого-то кожуха начинаются где-то с 1890 года. Фотографий тех далёких времен я не нашел, вот вам немного более свежие:

1904 год, Otto Lueger. Сам Отто был немецким инженером-гидротехником и проектировал гидротехнические сооружения для многих городов Германской империи. Написал первое издание «Словаря всей техники» (Lexikon der gesamten Technik), немецкоязычной иллюстрированной энциклопедии, на страницах которой и была изображена данная конструкция:

1911 год, «прадед» современного Truvativ Hammerschmidt на 2 передачи со страниц энциклопедии «Британники»:

А вот уже 1936 год и коробка от фирмы сумрачных германских гениев с названием «Adler». В коробке 3 передачи:

Толи Чешский велосипед с Швейцарской коробкой, то ли наоборот. Phoebus Velo Oldtimer Mutaped:

Читайте также  Велосипед ауди e bike

Были так же варианты просто засунуть привычные цепь и звёзды внутрь защитного корпуса. Нашумевшая Honda RN-01 внутри выглядела как привычная нам связка со звёздами и переключателем:

Сама Хонда – это экземпляр достойный отдельной статьи, мы ещё обязательно поговорим о ней.

Pinion P1.18

Вернёмся в наше время. Сегодня мы рассмотрим одну из самых новых и сложных коробок для велосипеда — Pinion P1.18. Из названия понятно, что в коробке 18 скоростей, а заявленный диапазон 636%, что довольно некисло. Классические варианты со звёздами такой диапазон не дают. Платой за это становится вес и цена. Не каждый готов отдать более 1500$, а вес этого добра около 3 кг. Есть у производителя и более дешевые варианты с меньшим диапазоном и весом. Обновлённая версия C.1.12, например, с диапазон 600% и весом в 2.1кг, стоит порядка 1000$, что уже вполне конкурентно, по сравнению с премиальными классическими решениями от Shimano и Sram.

За коробками будущее?

Очевидно, что несмотря на попытки выжать все соки из классических решений, типа увеличения количества звёзд сзади до 12 штук, или увеличения количества зубов на самой большой звезде сзади до 52Т – рано или поздно такая гигантомания достигнет разумных пределов (или нет?).

  • Коробка требует меньше затрат на обслуживание (60мл масла внутри меняются раз в год или каждые 10 000км).
  • Внутрь не попадает грязь, пыль, песок, вода и прочие абразивные материалы или посторонние предметы.
  • Можно использовать в связке с ремнем вместо цепи и вообще забыть о замене изнашивающихся частей привода, ведь хороший клиновой ремень гораздо труднее порвать или повредить, а его срок службы на порядок дольше, чем у любой цепи. Смазки такой ремень не требует вовсе.
  • Если у вас коробка, то никакие переключатели не торчат в разные стороны и нечего не норовит зацепиться за вон-тот торчащий камень или этот прекрасный куст. Да, конечно, коробка находится в районе каретки и может зацепить что-то на земле при хорошем дропе, но у неё хороший защитный кожух, а такое расположение помогает добиться хорошей развесовки велосипеда, что опять же плюс.
  • И самое главное – на коробку распространяется 5-ти летняя гарантия, а ожидаемый срок службы гарантированно более 100 000км! Как вам это, впечатляет? Прикинуть насколько выгодно становится пользоваться такой системой не составит труда, ведь звёзды и кассета — это просто расходники и часто меняются, а всё это стоит немалых денег.

  • Свою старую, любимую раму придётся оставить в качестве музейного экспоната или второго велосипеда, коробка встанет только на раму со специальным креплением.
  • Количество рам, совместимых с Pinion растёт с каждым годом, но по сравнению с более классическими решениями их всё равно очень мало.
  • Так же такая коробка потребует специфического переключателя под 2 троса. Сейчас у Pinion есть только «грип-шифт», который подойдет не всем, но никто не утверждает, что в обозримом будущем при спросе не появятся подходящие манетки.

Внутренняя конструкция

Мы взяли Pinion P1.18 как самую сложную коробку из всей линейки Pinion. В остальных коробках всё так же, только с меньшим количеством зубчатых шестерней.

Сравните P1.18 и P1.9

Как видно внутри банально уменьшили количество пар шестерней и изменили размеры некоторых из них для более ровного разброса между передачами.

Но перейдем ко внутренней конструкции. Вот вам небольшая схемка, благодаря которой будет гораздо проще ориентироваться в строении коробки:

  • Зелёной стрелкой отмечен первичный вал, на него усилия передаются с ваших педалей.
  • Красной стрелкой отмечен вторичный вал, внутри него творится вся магия.
  • Зеленый прямоугольник показывает 6 зубчатых шестерней, жестко зафиксированных на первичном валу.
  • Красный прямоугольник показывает 3 зубчатых шестерни, через которые насквозь проходит первичный вал. Никакой сцепки между ними и валом нет, а фиксируются они в самом корпусе коробки через промподшипник. С этими шестернями в жесткой сцепке находится ведущая звезда, передающая момент вращения на заднее колесо велосипеда (на схеме отсутствует).
  • Фиолетовый прямоугольник указывает на 6 шестерней, благодаря которым вращение передаётся от первичного (зеленого) вала ко вторичному (красному) валу.
  • Оранжевый прямоугольник указывает на 3 шестерни, через которые вращение от вторичного (красного) вала передаётся на 3 шестерни (выделены красным прямоугольником) и ведущую звезду соответственно.

Пока ещё выглядит мутно, но сейчас мы проясним картину. На вторичном (красном) валу у вас есть 3 оранжевых шестерни и 6 фиолетовых шестерней. Методика выбора передач примерно такая же, как и в классическом цепном приводе с кассетой. 3 оранжевых шестерни эквивалентны 3-м звёздам на шатунах спереди, а 6 фиолетовых шестерней эквивалентны 6-ти звёздам в кассете на заднем колесе. Дальше простая арифметика, 3*6 = 18 скоростей. Отличие лишь в том, что 2 соседние фиолетовые шестерни отвечают не за соседние передачи, как с кассетой, а оптимизированы по размеру, поэтому разбросаны по валу. Это сделано, чтобы добиться компактности механизма в целом.

И самой главной деталью, которая делает всю эту «магию» с выбором передачи внутри коробки Pinion является такой-себе «храповик» вторичного вала. На фото ниже вы видите вторичный вал в сборе, сам «храповик» в сборе и разобранный храповик с «собачками» и «распредвалом» (находятся не в фокусе).

В статье на Pinkbike.com, где у авторов Pinion брали интервью, по поводу устройства храповика пошутили, мол «Если вы понимаете, как он устроен, то возможно вам стоит обратиться к ребятам из Pinion и они возьмут вас к себе на работу».

Переключая передачи, внутри корпуса храповика вы вращаете небольшой «распредвал» (тот самый, что был не в фокусе), который выталкивает определенные собачки для фиксации определенных шестерней. На фото ниже видно 3 отверстия под собачки, а шестеренок у на валу нас 9, следовательно 9 собачек во всей тушке храповика. Собачки равномерно распределены по корпусу храповика, угол между двумя соседними собачками составляет 120 о .

Дальше принцип, как и в обычной втулке. Эти собачки дополнительно подпружинены, чтобы работал сам храповой механизм, а на шестернях вторичного (красного) вала присутствуют пазы для собачек, в которые собачки упираются, когда вы вращаете педали.

Переключая скорость, вы активируете 2 собачки. Одна из «оранжевой» группы, вторая из «фиолетовой». Остальные шестерни со вторичного вала свободно вращаются вокруг него, ничем не фиксируясь (если бы было иначе, то вращения бы не происходило). Вот в принципе и вся хитрость коробки передач.

Возможно, кому-то покажется, что одной собачки на 1 шестерню маловато, но размер у них приличный, да и нагрузки получаются не такими, как в классической конструкции с барабаном.

На видео работа выглядит весьма завораживающе, конечно в реальных условиях этого не видно, всё скрывает кожух:

Надеемся статья показалась вам полезной, интересной и познавательной, а также поможет вам чуть лучше разбираться в устройстве коробок Pinion. Если вам что-то интересно, то не стесняйтесь задавать вопросы в комментариях. А мы обещаем продолжать вас радовать подобными техническими статьями. До новых встреч!

Для читателей нашего блога действует скидка 10% по промокоду blog-BB30 на все товары , представленные в нашем магазине

Что такое трансмиссия велосипеда?

Виды трансмиссии велосипеда

Многие начинающие велосипедисты ошибочно считают, что трансмиссия — это всегда цепь и звездочки, но это не так. Существует много видов:

  • Прямой, когда ведущее колесо с педалями скреплено напрямую, без применения системы с цепью. Такая трансмиссия встречается на пенни-фартингах, моноциклах (с одним колесом), трехколесных детских велосипедах.
  • Зубчатой, в которой используются шестеренки с зубьями.
  • Вальной, в которой используются валы для передачи крутящего момента.
  • Ременной. Здесь используются ремни, которые, в отличие от цепей, не требуют смазки.
  • Гидравлической. Используется гидравлическая система, а не механическая.
  • В виде планетарной втулки, состоящей из большого числа деталей и напоминающей коробку передач автомобиля.
  • Комбинированной, являющейся гибридом сразу двух видов трансмиссий для велосипеда: внешней и внутренней (планетарной).

Каждый из перечисленных типов имеет свои преимущества и недостатки, а также целевое назначение.

Составные части трансмиссии

Классические вариант трансмиссии велосипеда имеет много частей. Рассмотрим каждую из них.

Система ведущих звёзд

Это передний набор звёзд велосипеда, расположенный на валу каретки. Служит для преобразования поступательного движения ног велосипедиста во вращательное и изменения передаточного отношения (при наличии переключателя передач).

Кривошипы (шатуны) соединяют оси педалей с осью каретки. Звёзды прикрепляются, как правило, к правому шатуну. Существуют системы как с несъемными звёздами, так и поставляемые отдельно от звёзд.

Систему можно разделить на группы:

  • MTB системы для горных велосипедов
  • DH (англ. DownHill) системы
  • Шоссейные системы
  • Системы для дорожных велосипедов
  • Системы с несколькими звёздами
  • Планетарные системы
  • С одной звездой
  • С двумя звёздами («двойники»)
  • С тремя звёздами («тройники»)

Этой информации достаточно, чтобы получить общее представление о системе.

Каретка

Каретка велосипеда — это подшипниковый узел, который соединяет шатуны с рамой и обеспечивает функцию крутящего момента шатунов велосипеда.

Каретка расположена в кареточном стакане рамы, который расположен между нижней трубой и на пересечении нижних перьев велосипеда.

Система задних звёзд

Система задних звёзд — находится на заднем колесе и крепится к втулке. Состоит она из ряда различных по размеру шестерен — звезд, которые обеспечивают широкий спектр передач в зависимости от количества зубцов звезды. Благодаря кассете можно с легкостью преодолевать подъемы и быстро ехать по прямой.

Читайте также  Самый складной велосипед

Существует 2 типа систем: кассета и трещотка. Вторая считается устаревшей и ненадёжной, зато дешевой.

Задняя втулка

Это центральная деталь колеса, которая вращается вокруг неподвижной оси на подшипниках. В трансмиссии велосипеда участвует только задняя втулка.

Задняя втулка велосипеда

Если с правой стороны имеется резьба, то такая втулка предназначена для установки трещотки. Втулка под установку кассеты имеет прикреплённую полым болтом трещотку в виде шлицевого барабана, на который надеваются задние звёзды.

Задний и передний переключатели скоростей

Переключатель скоростей (передач) задний. Выполняет не только функцию переключения передач, но и регулирует натяжение цепи (поддерживает ее во время переключений). Изменение передачи осуществляется путем перевода цепи с одной звездочки на другую.

Задний и передний переключатели

Передний переключатель — переводит цепь с одной звезды на другую, как и задний переключатель, но при этом не регулирует натяжение цепи. Он есть только у велосипедов с 2 и 3 передними звездами.

Велосипедная цепь

Цепь – составляющая ходовой велосипеда, которая передает энергию от педалей, через шатуны и звезды к заднему колесу. Цепь состоит из звеньев, которые могут быть соединены между собой пином или замочком. Цепи могут быть разной ширины и иметь большее или меньшее расстояние между узлами (спинами).

Именно благодаря цепи вся трансмиссия велосипеда работает как единое целое.

Шифтеры или же манетки

Шифтеры — рычаги которые находятся на руле, и работают как коробка передач в автомобиле. С помощью тросов они соединяются с задним и передним переключателями передач. Нажимаете на рычаг — цепь перекидывается на нужную звездочку спереди или сзади.

На этом перечень компонентов классической велосипедной трансмиссии подходит к концу.

Системы переключения передач для велосипедов.

Многие думают, что велосипед-это достаточно простой набор механизмов, да это так, однако далеко не все велосипеды и их узлы можно назвать «примитивными». Рассмотрим систему переключения передач.
Оптимальная эффективность педалирования, скорость педалирования и еще куча параметров.
Все это регулируется при помощи механизма переключения передач. В отличие от синглспида, велосипед с несколькими режимами передачи крутящего момента, способен подстраиваться под конкретные условия передвижения. «Скоростную» систему используют практически на всех типах великов: от городских и трюковых до шоссейников и «маунти-байков».
Переключатели скоростей на велосипеде делятся на три основных вида:
— с внешним механизмом;- с внутренним механизмом;- комбинированные (сейчас почти не используются и составляют всего 1,5% от общей массы из-за дороговизны и сложности изготовления)
Переключатель с внешним механизмом
Чаще всего на велосипедах применяют внешние переключатели: передний и задний.
Передний. Его работа состоит в том, чтобы перебрасывать цепь с одной звезды на другую. Параллелограммный механизм перемещает рамку, через которую проходит цепь. При переключении на другую скорость рамка перемещается и располагается над необходимой звездой, после чего цепь тоже перескакивает на неё. Передние переключатели различают по характеристикам:
1. По способу крепления к раме: на хомутах к подседельной трубе, braze on(в специальную скобу на раме, болтом) или к каретке на кронштейне.2. По способу крепления троса: сверху или снизу.3. По углу установки на раму.4. По типу велосипеда, на который они устанавливаются: для шоссейных и горных велосипедов выпускают отдельные системы5. По шагу: размер рабочей части троса от меньшей звезды к большей.6. По максимальному размеру самой большой звезды.7. По ёмкости: разница между размером наибольшей и наименьшей звёздами в кассете.
Задний. Принцип работы и функции заднего переключателя такие же, как и у переднего – перебрасывать цепь с одной звезды на другую. Но, в отличии от переднего, где максимум 3 звезды, на заднем их количество на кассете доходит до 11-ти. Дополнительная функция у него – это натяжение цепи.По своим характеристикам задние переключатели делятся на виды:
1. По типу велосипеда, на который они устанавливаются: для шоссейных и горных велосипедов выпускают отдельные системы2. По шагу: размер рабочей части троса от меньшей звезды к большей.3. По максимальному размеру самой большой звезды.4. По ёмкости: разница между размером наибольшей и наименьшей звёздами в кассете.5. По типу крепления: на съёмном или несъемном петухе, под гайку или на болте6. По типу тяги: с прямой тягой трос перебрасывает цепь на большие звёзды, а пружина на меньшие.С обратной тягой соответственно наоборот, но такие переключатели встречаются крайне редко, т.к. их уже давно не выпускают.
Переключатели с внешним механизмом имеют простую конструкцию, малый вес, низкую цену и большой диапазон передач. Недостатки: быстрый износ цепи из-за перекоса при переключении; частое обслуживание – чистка, смазка и настройка; большая вероятность поломки при падении; скорость можно переключить только при движении педалей
Переключатель с внутренним механизмом(планетарная система).

Во внутренних переключателях передач, механизм переключения находится внутри задней втулки. Такая втулка называется планетарной. Внешний вид велосипеда с ним напоминает «фикс» или «сингл» (велосипед с одной передачей): одна большая звезда впереди и одна маленькая сзади. Как правило, в планетарной втулке расположен и задний тормоз велосипеда, но естественно есть втулки с креплением под диск или вообще без тормоза, под ободные тормоза.
Количество переключаемых передач в планетарной втулке может быть от 3-х до 14-ти. Устанавливаются в основном на дорожные, городские и прогулочные велосипеды. Переключатель на основе планетарных втулок имеет большой ресурс работы, благодаря тому, что сам механизм закрыт в корпусе от внешних воздействий и имеет постоянную смазку, износ цепи или ремня никак не влияет на четкость переключения. Из преимуществ также стоит отметить встроенный тормоз и возможность переключиться не вращая педали, практически без вреда для механизма. Недостатков немного, но они существенны: необходимо дополнительно прилагать усилие из-за трения узлов; большой вес устройства; трудный ремонт; высокая цена.
К наименее распространенному типу трансмиссии велосипеда, относится планетарная втулка, внутри которой расположен шестеренчатый механизм изменения передаточного соотношения. Взаимное расположение и зацепление шестерней регулируется переключателем скоростей, который, в свою очередь, приводится манеткой на руле. Принципиальное отличие от «звездочной» трансмиссии позволило такой системе переключения передач неплохо укрепиться в велосипедной среде.
Из чего состоит и как работает планетарная втулка.
Устройство планетарных втулок достаточно сложное и напоминает механизм автомобильной коробки передач. «Солнышко» жестко закреплено на оси заднего колеса велосипеда. Именно с ней зацепляются планетарные шестеренки. Для их фиксации используется «водило». Эта деталь не позволяет сателлитам – так иначе можно называть планетарные шестерни – разъезжаться и сцепляться друг с другом, а также определяет их направление движения. Довершает механизм эпициклическая шестерня, которая вращается за счет педалирования.
Звездочка сопрягается с механизмом втулки с помощью шлицевого привода, исполнительного механизма втулки. При изменении передачи он изменяет скорость вращения «водила», относительно кольцевой шестерни, благодаря чему и достигается переключение.
Интересная особенность такого типа механизма – это работа в качестве редуктора. Солнечная шестерня играет роль неподвижного элемента, эпицикл – ведомого элемента цепи или ремня, «водило» замыкается на корпус втулки.
Для примера рассмотрим, как работает механизм планетарной передачи на простой планетарной втулке с тремя передачами:
-Пониженная передача. Кольцевая шестерня опережает «водило» за счет его зацепления корпуса планетарной втулки. Передаточное отношение меньше единицы и составляет примерно 0.733.
-Главная передача. Крутящий момент с эпицикла передается на втулку за счет зацепления ее с планетаркой. Иначе говоря, со втулкой соединено не «водило», как на первой передаче, а шестерня. Что происходит при этом? Втулка вращается быстрее «водила», а для достижения максимальной скорости понадобится больше усилий по сравнению с пониженной передачей.
-Передаточное число повышенной, или третьей, передачи больше единицы, и для трех скоростных велосипедов оно составляет примерно 1.364. Направление движения «водила» и втулки противоположны, благодаря чему достигается ее большая эффективность, для достижения большей скорости, по сравнению с главной передачей.
-Для планетарных втулок с 5, 7 и т.д. скоростями диапазон передаточных отношений выше, чем у втулки с тремя передачами, за счет большего количества шестеренчатых механизмов. Принцип работы много скоростных и простых втулок будет одинаковым. Разница только в том, что у каждой планетарной составляющей будут свои фиксированные (как у 3-х ступенчатой планетарки) значения отношений передач, а в целом у механизма их будет в несколько раз больше.
Производители планетарных втулок: плюсы и минусы
Изготовлением планетарных втулок на велосипеды занимается всего несколько производителей(указаны основные):
Shimano,SRAM,Sturmey-Archer,Rohloff.
-Последний занимает лидирующее положение по сложности изобретенного механизма. Втулка этого производителя включает 14 планетарных составляющих. Большое количество передаточных отношений и высокая эффективность смело конкурируют с аналогичными показателями продвинутых звездочных(классических) систем переключения передач.
-Второе место занимает SRAM – его планетарка имеет 12 скоростей, а передаточный диапазон превышает 400%.
-Shimano – известнейший производитель велозапчастей и планетарных втулок. Его хорошо зарекомендованные втулки с 3, 4, 7 и 8-планетарными механизмами дополнены обновленной версией – с 11 передачами, Shimano Alfine.
-Sturmey может похвастаться гибридными кассетно — планетарными механизмами, а также другими типами стандартных втулок с тремя, пятью и семью скоростями.
Преимущества использования планетарных втулок.
1 ) Прямой ход цепи/ремня(без перекоса) и низкий износ ведущей и ведомой звезд. Снаружи трансмиссия выглядит почти также, как у обычного синглспида или фикса.2 ) Скрытый от внешних воздействий механизм переключения передач отличается высокой долговечностью по сравнению с кассетами и трещотками. Могут быть задействованы все соотношения передач, т.е не стоит беспокоится о сильном перекосе цепи/ремня. Об этом смело скажут отзывы от велосипедистов, перешедших с «стандартных» систем на планетарные.3 ) Нет необходимости постоянно обслуживать устройство, по крайней мере это нужно делать гораздо реже, также его сложно нечаянно повредить.
Недостатки использования планетарных втулок
1 ) Невозможность использования в велосипедном спорте из-за высокого трения, т.е. более низкого кпд и чувствительности шестерней к точности включения передачи.2 ) Большой вес.3 ) Ремонт таких механизмов почти невозможен в домашних условиях, да и сервис, где ремонтируют планетарные втулки, нечасто можно встретить. Одноразовость планетарок не позволяет их выгодно привести в рабочее состояние, лучшим вариантом будет установка новой.4 ) Высокая стоимость.

Читайте также  Велосипед велотренажер лучше

Что такое передачи (скорости) у велосипеда и как их переключать.

В этой статье мы поговорим о переключении скоростей (передачах) на велосипеде. Для чего они нужны, как правильно выбрать передачу и как правильно переключать.

В нашем магазине продаются велосипеды с одной, 6-ю (у них одна передняя звезда и 6-ть задних звезд) и 21 передачей (3 передние звезды и 7 задних звезд).

Для чего вообще нужны передачи?

Передачи нужны для комфорта велосипедиста. Они позволяют экономить силы и подобрать наиболее удобный режим езды исходя из:

  • Рельефа дороги (ровная трасса, подъем или спуск, разгон или плавное торможение)
  • Качества дорожного покрытия (одно дело езда по ровному шоссе, а другое по городскому асфальту в буграх и впадинах или по грунтовой дороге)
  • Требуемой скорости движения — необходимо поддерживать заданную скорость движения или разогнаться
  • Погодных условий (например, попутный или встречный ветер)
  • Физического состояния велосипедиста

При правильном использовании передач можно:

  • быстрее, а главное более экономично (с точки зрения физических сил, при тех же прочих условиях), добраться из одной точки в другую, чем при поездке на односкоростном велосипеде.
  • не маловажен и тот факт, что при правильном подборе передач, продлевается срок службы деталей байка.
  • и последнее, при неправильной установке передач коленные суставы будут подвергаться гораздо более серьезной нагрузке.

Что значит «переключить передачу»

Фактически переключение передач – это переброс цепи с одних звезд на другие на передних шестеренках и задней кассете или трещотке. Что это такое и где они располагаются на велосипеде можно посмотреть на схеме. В чем разница между кассетой и трещоткой более подробно описано в статье » В чем разница между трещотками и кассетами «

Если на велосипеде 6-7 скоростей значит, на нем установлена одна передняя звезда (шестеренка) и задняя кассета на 6-7 звезд. Если 18 и больше – стоит 3 передних звезды и задняя кассета на 6-7 звезд. Иногда задние кассеты бывают и на 9-10 звезд, что позволяет довести число скоростей до 27-30.

Как нумеруются звездочки в системе и кассете (трещотке) трансмиссии

Принята следующая нумерация звезд: все звезды имеют нумерацию от рамы. Только передние три звезды (в системе) идут на увеличение – 1-я самая маленькая, 2-я средняя и 3-я самая большая, а в задней кассете звезды расположены наоборот: 1-я самая большая, а последняя самая маленькая.

Здесь важно понять, что при выборе передачи цепь не должна быть сильно перекошена. Иначе она и звезды трансмиссии будут сильно тереться друг об друга и быстро изнашиваться.

На этом рисунке показаны те варианты включения передач, которые не рекомендуется использовать как раз из-за перекоса цепи.

Чем переключают передачи.

Переключают передачи специальными ручками на руле – манетками. Они бывают вращательными – переключение скоростей происходит поворотом ручки или рычажковыми – передачи переключаются специальными рычажками.

У вращательных манеток (revoshift и grip-shift, грипшифт) — при вращении ручки на себя или от себя происходит переключение скорости.

У рычажковых переключателей имеются небольшие рычажки для пальцев. Один переключает на большую скорость, другой на меньшую. Эти манетки для многих велосипедистов более удобны, менее прихотливы в обслуживании, но часто более дорогие.

У нас можно купить велосипеды и с вращательными и с рычажковыми манетками известных японских производителей Shimano и Sypo.

Обычно левая манетка отвечает за переключение трех передних шестеренок, а правая – за переключение звездочек в задней кассете. Таким образом, для подстройки под основной тип местности используется левый переключатель и передние звезды. А правый для частных и недлительных изменений во время поездки.

Теперь важно понять, как подбирать передачи и правила их переключения.

Какие передачи и когда использовать

Самая маленькая передняя звезда (номер 1) используется при крутых подъемах, поездках по вязкому грунту или песку, густой траве, при сильном встречном ветре на грунтовке. То есть когда есть сильное сопротивление движению велосипеда. При этом на задней кассете используются самые большие звезды с номерами от 1 до 3 в зависимости от их количества в кассете.

Комбинация самой маленькой передней звезды и самой большой задней — дает максимальную мощность и используется для крутых подъемов.

Средняя передняя звезда (номер 2) это основная рабочая шестеренка. Используется чаще всего при езде по асфальту, грунтовым дорогам, при сильном встречном ветре, плотному песку и грунту, на небольших горках. При этом используются задние звезды с номерами от 2 до 5-6 в зависимости от звезд в кассетах – главное, чтобы не было сильного перекоса цепи, как показано на рисунке.

Самая большая звезда спереди (номер 3) используется при езде по ровному шоссе, асфальту, укатанной грунтовке, когда нет сильного встречного ветра, при спуске, для поддержания скорости при небольших физических нагрузках. При этом используются маленькие задние звезды на 6-7 звездных кассетах это 5,6,7 звезда. На 8-9 звездных кассетах это 5-8,9.

Комбинация самой большой передней звезды и самой маленькой задней — дает максимальную скорость.

Начинать езду рекомендуется со средней передней шестеренки. Задним переключателем подбирайте себе самую удобную нагрузку на ноги. Если дорога пошла под гору, и Вы чувствуете, что задних звезд уже не хватает, чтобы прибавить – переходите на большую звезду спереди. Как только темп вернется к обычному – вернитесь на среднюю переднюю шестеренку.

Аналогично и с нижними передачами. Поехали в гору и чувствуете, что задних звезд не хватает – переходите на переднюю малую звезду (номер 1), и потом возвращайтесь на среднюю, когда дорога станет ровной.

Считается, что на второй звезде спереди нужно ездить до 20-25 км/ч., а после этого переходить на третью звезду.

На первой звезде ездя до 10 км/ч, на очень крутых подъемах, по песку, грязи и т.п.

Трогаясь с места можно использовать передачи: 2-4, 2-5.

Что нужно еще понимать при выборе передачи. Есть у велосипедистов такое понятие – «каденс». Это частота вращения педалей в минуту. Оптимальная частота должна быть 80-110 оборотов с минуту. Это связано с физиологией коленного сустава. С выделением «смазки» в суставе для уменьшения трения костей. При слишком низком каденсе (менее 80) «смазка» более вязкая, а более 110 идет слишком сильная нагрузка на колено. Поэтому Ваша задача при выборе передачи как раз и заключается в том, чтобы держать этот оптимальный каденс (80-110 оборотов в минуту).

В общем, строгих правил нет – каждый байкер сам выбирает, как ему удобно ехать. Помня эти простые правила, не бойтесь — пробуйте. Тело само Вам подскажет, как и когда переключать передачи, а потом появится опыт и переключение передач будет происходить практически на автомате.

Правила переключения скоростей

  1. Любое переключение скоростей должно происходить в движении, т.е. педали должны крутиться. Причем при переключении на передних шестеренках педали нужно крутить плавно, без усилия, чтобы цепь стала на соседнюю звезду с меньшим усилием. На них разница между зубьями соседних звезд более 10. На задних звездах кассеты перепад количества звезд не такой большой и поэтому там цепь перебрасывается спокойней.
  2. Переключение на новую передачу должно быть бесшумным. Если Вы слышите неприятный металлический скрежет, значит, Вы выбрали неправильное соотношение звезд и, в итоге, цепь перекосилась, или трансмиссия велосипеда настроена неправильно.
  3. Переключаться нужно заранее, не на самом подъеме или спуске, а перед ним.
  4. Если нужно переключиться на несколько передач сразу – то лучше это делать поэтапно, по одной
  5. Нельзя переключать одновременно передние и задние переключатели – может заклинить цепь.
  6. Не переключайте передачи при неподвижном велосипеде – так можно сломать рамку переднего или лапку заднего переключателя. Более подробно, почему этого нельзя делать описано в статье » Почему нельзя переключать передачи на велосипеде стоя на месте «

Придерживайтесь этих простых принципов и правил, держите цепь смазанной, переключатели чистыми и путешествуйте на велосипеде в свое удовольствие.

И в заключении, хочется сказать вот еще что.

Существует всего два типа систем для переключения передач. Систему, основанную на звездах мы рассмотрели в этой статье.

Второй вариант — это использование планетарной втулки на заднем колесе. Она обладает как рядом преимуществ, так и некоторыми недостатками, о которых описано в другой статье и почитать об этом можно в ней.

Видео по переключению скоростей