Как работает заднее колесо велосипеда

Обновлено: 02.07.2024

ВЕЛОСИПЕДНЫЕ ВТУЛКИ: УСТРОЙСТВО

Велосипедной втулкой называется фактически основная деталь колеса этого транспортного средства. Ось ее зажимается прямо на раме или на дропаутах вилки. А с ободом колеса она соединяется отходящими спицами. Что же касается крутящего момента, то и веловтулка, и само колесо вращаются за счет подшипника.

сверхпрочного алюминиевого сплава (детали получаются легкими, устойчивыми к коррозии);
стали (запчасти выходят более дешевыми по цене);
титанового сплава (пока только в некоторых моделях отдельных производителей, например, для серии Shimano XTR).

Кроме того, втулки могут быть штампованными, литыми или точеными. Первые и вторые будут попрочнее третьих, к тому же они обладают безупречно ровной поверхностью, что тоже немаловажно.

ПЕРЕДНИЕ И ЗАДНИЕ ВЕЛОСИПЕДНЫЕ ВТУЛКИ

Передняя втулка простейшей конструкции располагается на переднем колесе велосипеда. И ее единственная опция — вращение колеса . В цилиндрическом корпусе этой детали есть отверстия (во фланцах по торцам) для спиц, а еще имеются ось и подшипниковые узлы.

А вот задняя втулка находится уже на заднем колесе. Она и устроена сложнее, и функций исполняет больше. Помимо обеспечения вращения, эта деталь также служит основанием для кассеты или трещотки.

При втулках современной конструкции на нет сводятся:

возможность сорвать резьбу в момент установки;
неравномерность износа трещотки и звезд;
большие энергопотери узла.

Теперь меньше стал вес веловтулок и больше жесткость (за счет увеличения расстояния между подшипниками). Шлицы барабана сделали крепление гораздо более надежным (сорвать с них кассету практически нереально), а шлицевое соединение обеспечило простоту втулочного монтажа. Плюс менять сейчас можно не всю кассету, что довольно затратно, а лишь отдельные звезды.

Однако прогресс в этой области не стоит на месте. Некоторые известные производители (KING, CRISS и др.) вообще выпускают втулки с уникальным механизмом. Практически вечные, конструкция которых – это пара зубчатых колец из стали, да пружина. При качении такие кольца не касаются колеса, а вот при педалировании кольца во втулку вжимает пружина, устанавливая нужное соединение. Простое, надежное и максимально долговечное решение.

ТИП КРЕПЛЕНИЯ

На велосипеде колеса держатся именно благодаря тому, что осевые втулочные концы заведены в отверстия перьев рамы и закреплены там. Самыми распространенными считаются следующие варианты подобного крепления:

эксцентриковое, при котором легко монтировать/демонтировать колеса (практически без применения инструментов);
и наиболее дешевое гаечное, при котором на каждую втулку приходится по 2 гайки (в этом случае колеса крепятся и снимаются с использованием гаечного ключа нужного размера).

В горных велосипедах, помимо обычных втулок, используют дисковые, рассчитанные на возможный монтаж ротора дисковых тормозов. При этом существует 2 стандарта роторного крепежа:

шлицевое, оснащенное стопорным кольцом;
и ISO на шести болтах.

Качественные же байки MTB-класса производители часто снабжают двойными контактными веловтулками или лабиринтными уплотнителями — и все это для снижения сопротивляемости колесному вращению до минимума. Правда, при этом может пострадать защита от воды и грязи.

Что потребуется для ремонта

Приступаем к обслуживанию колеса

С обеих сторон, разводным ключом, либо рожковым на 15. Придерживая ось с противоположной стороны другим ключом от проворачивания.

Теперь, когда гайки сняты, так же, придерживая ось вторым ключом, за затянутую контргайку, отворачиваем гайку, контрящую резьбовую внутреннюю обойму подшипника ступицы колеса.

А сейчас, отворачиваем наружную обойму внешнего подшипника каретки.
ВНИМАНИЕ! Отворачивать нужно ПО ЧАСОВОЙ стрелке, т.к. резьба здесь – левая.

Чтобы не растерять их при извлечении, лучше всего воспользоваться магнитом. В два- три приёма, все шарики будут извлечены.

Почему в отдельную? Потому что, будут ешё точно такие же - из внутреннего подшипника. И чтобы не возникало проблем с их сортировкой и подсчетом, лучше сразу разделить. Далее, аккуратно потянув вверх блок звездочек, снимаем его со ступицы, услышав естественно, чуть слышный стук выпадающих шариков внутреннего подшипника. Так же – сухого, до неприличности.

Заглянув во внутрь ступицы колеса, со стороны трещотки, обнаруживаем там внутреннюю обойму подшипника ступицы. Как и положено, она вся в грязи. С помощью ветоши и тонкой плоской отвертки либо деревянной палочки, удаляем всю грязь.

И переходим к сборке блока звездочек. Наносим на обойму внутреннего подшипника смазку и укладываем в неё шарики до заполнения.

Когда все шарики на месте, аккуратно, с небольшим проворачиванием против часовой стрелки, ставим блок звездочек на трещотку. Проворачивать необходимо, для более легкого захода трещотки в зубцы.
Ну, вот. Блок почти собран.

Для некоторых людей велосипедный механизм очень простой в понимании, а для некоторых это достаточно сложная конструкция. Все зависит от опыта, самого байка и детали, которую нужно заменить или починить. К примеру, прогулочный велосипед будет легче починить, чем любой спортивный байк. Но в итоге, каждая конструкция это некая система, в которой все детали взаимосвязаны и нельзя какие-то из них исключить. Втулки колес входят в разряд именно таких конструкций.

Они созданы для равномерного распределения круговой и радиальной нагрузки на колеса. Иногда отвечают за функцию торможения и переключение скоростей.

Как видим, веловтулки основополагающая часть комфортной езды. Рассмотри их характеристики, различие и правильный технический осмотр.

Как устроена велосипедная втулка

Впервые веловтулка была испробована на велосипеде. Его работа состояла в обеспечении кручения колес, а его основой были шариковые подшипники. Самыми популярными стали:

Шариковые;
Сепараторные;
Закрытые или промышленные.

Втулка, которая устанавливается спереди это самый простой механизм. Она состоит из корпуса, оси, которая крепится к дропаутам, крепления и подшипников, имеет вставки для защиты, еще их называют пыльниками.

На всех байках этот механизм одинаков. Может отличаться только материал, из которого изготавливают детали, их вес, прочность, уровень защиты и тип подшипников качения.

Веловтулки переднего колеса легче задних и не такие сложные в понимании. А всё потому, что спереди нагрузка меньше, чем сзади, а передние детали легче снимать и монтировать самостоятельно. Сложность конструкции заднего колеса связана со свободным ходом.

Виды велосипедных втулок и их различия

Фирмы производители изготавливают их литыми, точеными и штампованными. В отличии от штампованных и точеных, литые не такие прочные, а еще они легче по весу.

Но при бережном использовании, такой корпус тоже может прослужить длительное время.

Для изготовления оси используют алюминий, металл и в редких случаях титан.

Практически на все втулки устанавливаются конусные подшипники, с радиальным упором. Рассмотрим, как происходит установка:

Конус закручивается на ось;
На корпус устанавливаются подшипники;
Внешняя часть должна плотно прилегать к корпусу втулки.

За счет высокого уровня эксплуатации и возможности заменить, данные подшипники стали самыми распространенными.

Задние втулки – разновидности и принципиальные отличия

Как мы говорили выше, осевой механизм заднего колеса сложнее тех, что спереди. Веловтулки имеют трещотку, тормозные диски и вставки под кассеты. Модели с планетарными переключателями скоростей имеют достаточно сложную шестеренную систему. Но, как и двадцать лет назад, так и сейчас они имеют тормоза.

Устройство веловтулки, что располагается сзади, разделяется на такие типы:

Классическая (отсутствуют тормоза, крепление происходит на диск или под кассету);
Тормозная, у которой есть свой внутренний барабанно-колодочный механизм;
Планетарная;
Отсутствующий свободный ход;
Flip-flop.

Классическая узкая втулка имеет сходство с передней. Они монтируются на скоростные байки, где установлен механизм свободного хода. Идет прямая передача нагрузки от педалей на ось. Служит для передачи вращения от оси к втулке лишь при направлении кручения педалей вперед. Используется как обгонная муфта, которая автоматически сцепляет или расцепляет собачки с пазами на внутренней стороне корпуса втулки в зависимости от направления их кручения.

Планетарная втулка одна из востребованных, имеет защиту от влаги, грязи и т.д. Система планетарного вращения имеет 3 скорости:

Пониженная;
Стандартная;
Повышенная.

У высокоскоростных трансмиссий установлено – 5, 7 или 8 скоростей. Используются, как правило, для прогулочных городских байков.

Планетарки не подлежат ремонту, в случае повреждения заменяются;
Могут возникнуть неудобства, если ось износится раньше переключателя передач;
Тяжелые;
Не прочные.

Барабанные и червячные втулки, монтируются на заднее колесо велосипедов с одной передачей. Замедление движения происходит за счет надавливания на педали назад.

Ведомая звезда всегда имеет немного места, для вращения в противоположную сторону. За счет этого снижается качество торможения;
Корпус останавливается;
Барабан вращается, тормозные колодки раздвигаются, колеса останавливаются;

Разница между червячным и барабанным тормозным механизмом основана на том, что у червячного внутренняя стенка корпуса соприкасается к резьбовому шнеку, в то время когда звезда крутится.

Плюсы колодок торможения:

За счет герметичного корпуса и хорошей смазки механизм не нуждается в частом техническом осмотре;
Легко демонтируется для смазки деталей;
Хорошее качество материала, легкий.

Flip-flop — это механизм, который дает возможность повернуть колесо на 180 градусов. С обеих сторон установлены звездочки различных размеров, и исходя из условий езды, колесо будет повернуто большой звездой или звездочкой поменьше. Двухзвездочная втулка не оборудована тормозным механизмом и системой свободного хода, а та, что находится сзади, распределяет усилия на обе стороны.

Педаль => Колесо => Педаль

Велосипедные втулки с амортизационными качествами вышли на рынок совсем недавно и мало кто ими пользуется. Устанавливается на оси переднего колеса для уменьшения ненужной вибрации. Для амортизации снаружи установлены эластичные вставки.

Разновидности креплений на раму

Крепления разделяются на 3 вида:

Эксцентрики (чаще всего встречаются на скоростных байках, фиксация пружины происходит с помощью рычага и зажимной гайки);

Гайковые (монтируются на недорогих моделях, крепится ось на дропауты с помощью двух гаек);
Шлицевые (похожи на гайковые, но накладка на ось идет шлицевая).

Эксцентрики выходят на первое место по удобству, а скорость демонтажа колес происходит за считанные минуты. Механизм достаточно крепкий, но такое крепление не для агрессивной езды.

Для экстремальных ездоков были созданы крепления гибриды — эксцентрик гайка. Ось закрепляется на дропауту с правой стороны с помощью гаек, а с левой стороны с помощью рычага зажимается. То есть нужно проделать следующее:

Через весь корпус втулки и рычага крепления нужно продеть ось;
Закрутить резьбу на вилку или заднее перо;
Гайка крепится сверху;
А зафиксированный эксцентрик нужно зажать рычагом.

Эти манипуляции дадут нам надежно закрепленное колесо, которое не потеряет своих качеств, при экстремально быстрой езде по неровным дорогам.

Как разобрать, смазать и собрать заднюю и переднюю втулку велосипеда

Велосипед едет не так быстро как раньше;
Слышится характерный хрустящий звук подшипников;
Смазка подтекает;
Обзавелись трещиной в корпусе.

Демонтаж колес;
Подобрать нужный гаечный ключ и ослабить осевые гайки. Воспользовавшись съемником, вы легко снимите кассету на заднем колесе;
С помощью отвертки нужно поддеть подшипники и снять так, чтобы не потерять шарики;
Извлечь ось из корпуса;
Все элементы тщательно вытереть и положить на чистую тряпку.

Разборка червячного узла заднего колеса

Когда вы перебираете детали для чистки и смазки, в первую очередь смазывается корпус, а все разобранное нужно будет собрать в обратном порядке. Перебираются детали очень быстро и легко, не потратите и тридцати минут, но важно знать, что втулки лучше смазывать специальной смазкой.

Бывают случаи, когда беда не приходит одна, и приходится заменять не одну деталь, а несколько, например: ось, шайбу или же втулку целиком. Для этого лучше обратиться к мастерам своего дела, чтобы они заменили спицы колес. Ну а что касается оставшихся деталей, самому их будет достаточно легко поменять. Итак, начинаем с:

Подшипники нужно подобрать по размеру, на одну сторону они устанавливаются внешней, а на вторую внутренней стороной, нужно не перепутать;
Важно сложить детали так, как их сняли, чтобы потом не было проблем со сборкой;
Начинать смазывать нужно с внутренней стороны втулки, далее идет ось, и в конце смазываем подшипники;
После смазки собираем все детали обратно;
Когда сборка закончена, крепятся колеса к велосипеду и проверяется работа втулок, качество торможения, люфт, вытекает смазка или нет. Если что-то из вышеперечисленного, неправильно работает, значит, перебрали втулку неправильно.

Осевые гайки должны быть затянуты так, чтобы не препятствовать вращению. Как видите, в разборе передней втулки нет ничего сложного, задняя втулка усложняется кассетами, которые нужно снять и тормозными дисками. Усложняет конструкцию так же встроенный механизм свободного хода. Поэтому к сборке и разборке нужно относиться с особой внимательностью.

Велосипедное колесо — это часть велосипеда, состоящая в общем случае из втулки, спиц, обода, камеры и покрышки.

Современный велосипед имеет два колеса, как правило, одинакового диаметра, рулевое переднее колесо и ведущее заднее колесо, связанное с педалями передачей.

Детские и специализированные велосипеды могут иметь колеса разного диаметра. На детских двухколёсных велосипедах можно устанавливать вспомогательные колёса для облегчения обучения езде на велосипеде.

Колеса могут иметь разный диаметр в зависимости от типа велосипеда. Этот размер указывается в дюймах: 16″, … 26″, 27,5″, 28″, 29″, 36″.

Из чего состоит велосипедное колесо

Велосипедные покрышки

Велосипедные покрышки влияют на поведение велосипеда на дороге больше, чем любая другая его деталь. От качества вело покрышек зависит не только комфорт езды, но и безопасность передвижения, особенно на мокрой дороге. Чем выше качество резины, тем дороже стоит покрышка.

От сликов до внедорожных

Рисунок и высота протектора определяют к какому типу относится покрышка для велосипеда. Чем глубже протектор, тем выше сцепление с любым дорожным покрытием. Шины с глубоким негативным протектором испытывают высокое сопротивление качению.

Обод велосипедного колеса

Обод велосипедного колеса — наружная часть колеса в виде круга, которая крепится к ступице колеса (втулке) на натянутых спицах. На обод монтируется велосипедная шина.

Обод велосипедного колеса

Для изготовления колёсных ободьев велосипеда используют алюминиевые сплавы, сталь, углепластик. Во многих ободьях, предназначенных для езды по пересечённой местности, для придания колесу большей жёсткости внутри обода коробчатого сечения добавляется дополнительное ребро жесткости. Такие ободья называются двойными.

Обод крепится к ступице колеса (втулке) на натянутых спицах, число которых может быть от 12 до 48.

Велосипедная спица

Велосипедная спица — конструктивный элемент колеса, представляет собой стержень, соединяющий центр колеса (ступицу) и его обод. Использование спиц позволяет значительно облегчить конструкцию колеса, при этом не снижая его прочности.

Спицы для сборки колеса

Спицы производят из стали, алюминия и титана. Спицы из стали хромируются или никелируются. Спица соединяет втулку колеса с ободом при помощи ниппеля, в который она вкручивается (со стороны обода). Ниппель изготавливают из стали, латуни, алюминия.

Для натяжки спиц используется спицной ключ, установка и натяжка производятся путём закручивания ниппеля. Спицы должны быть натянуты с одинаковой силой, чтобы равномерно распределять нагрузку.

Втулки на колесе велосипеда

Втулка велосипедного колеса — центральная деталь колеса, которая вращается вокруг неподвижной оси на подшипниках. Различают два вида: передняя и задняя втулки.

Передняя втулка по конструкции предельно простая, потому что всё, что от неё требуется — вращение колеса. На некоторых втулках с левой стороны может иметься крепление для тормозного диска.

Передняя и задняя втулки

Задняя втулка (англ. freehub) имеет более сложную конструкцию, поскольку является частью трансмиссии. Если с правой стороны имеется резьба, то такая втулка предназначена для установки трещотки — системы задних звёзд с обгонной муфтой.

Втулка под установку кассеты имеет прикреплённую полым болтом трещотку в виде шлицевого барабана, на который надеваются задние звёзды. Такая система гораздо надёжнее, чем трещотка, хотя и дороже. С левой стороны у некоторых моделей может иметься крепление для тормозного диска.

Также задние втулки могут иметь встроенный планетарный механизм переключения передач.

Камера велосипеда

Велосипедная камера – это элемент велосипеда, который поддерживает давление в колесе и придает форму покрышке. Конечно, существуют и бескамерные колеса, но у них есть свои минусы и они подходят не во всех случаях. Кроме того бортировка бескамерки сложнее, чем обычной покрышке, что очень важно в полевых условиях.

Камера должна соответствовать размеру велосипедной покрышки. Нужно соотнести размеры камеры с размерами покрышки. На покрышках размеры обычно выбиты на резине с боку, на камерах нанесены несмываемой краской.

Читайте также: