Велосипедні втулки. Велосипедні колеса: Втулки Які бувають задні втулки велосипеда

Йтиметься про класичні насипні втулки, де підшипники кочення утворюються окремими кульками, а корпуси підшипників утворені елементами втулки. Це, зазвичай, втулки Shimano, Compagnolo, і навіть заводу ХВЗ виробництва СРСР (копія перших двох). У статті профілактики зазнала втулка Shimaho Deore FH-M510 пр-ва Японії випуску 2003 року з пробігом близько 10.000 км.

Слід зауважити, що цю операцію у веломайстернях при сезонних ТО практично ніколи не роблять, посилаючись на складність – пропонують не чіпати чи замінити втулки чи навіть колеса цілком на нові. Однак, по-перше, з компонентами високого класутак чинити просто нерентабельно, а по-друге, навіть нові компоненти деяких виробників не заважає оглянути, іноді відрегулювати, а то й замінити мастило більш відповідне до наших суворих умов. Навіть у промислових підшипниках мастило вимагає заміни, а вже з легкістю розбирання насипних втулок зробити сезонне ТО, замінити мастило і отримати чудовий велосипед взагалі не проблема.

Всі описані нижче прийоми застосовні і до недорогих дорожніх велосипедів (сітібайків). Конструкція вузлів у них схожа, різниця тільки як матеріали, наявність пильовиків і конструктивні хитрощі. Чим дешевші компоненти - тим все простіше розбирається і тим стандартніший інструмент.

Особливості втулок

Величезний плюс цих втулок у принциповій ремонтопридатності та легкості ремонту в польових умовах, мінімум необхідного спеціалізованого інструменту, можливості налаштування "під себе" а, у разі проблем у дорозі, швидким приведенням у стан "можна доїхати до майстерні". Ще один плюс - "чесні" чотири (!) опорні підшипники в добре збалансованій за навантаженням конструкції, що особливо помітно за ресурсом втулки у важких умовах (пісок, глина, сніг із сіллю) і під важкими їздками. Особливо цінно, що, використовуючи нижчеописану методику, після особливо брудних покатушок можна швидко привести втулки в порядок, не чекаючи, поки ті закиснуть або іржавіють.

Мінус – потрібні прямі руки, деяка інформація та акуратність при розбиранні, щоб не розгубити запчастини. Також потрібне терпіння, щоб відбудувати опорні підшипники після складання, але це терпіння окупиться сторицею - правильно змащені добре відрегульовані насипні втулки котять краще!

Два варіанти перебирання

Зовсім необов'язково завжди щоразу розбирати втулку повністю. Як правило, страждають навантажені вузли - опорні підшипники колеса, в них забивається пил і пісок, туди потрапляє вода. Але в барабан, наприклад, ймовірність попадання чогось ззовні набагато нижче.

Поточний ремонт, Що полягає в чищенні від бруду, просушування і видалення води, що потрапила у втулки, солі, морської води, дрібного пилу або річкового мулу після складної вело подорожі. Таку операцію бажано провести якнайшвидше після повернення. Знімати касету необов'язково. Вже витягнувши вісь, стає зрозуміло, наскільки серйозна ситуація. Замінити масло в опорних підшипниках зовсім нескладно, для цього з усього довгого списку інструментів потрібні тільки конусні ключі.

Профілактичне перебирання з частковим або повним розбираннямвсіх компонентів, очищенням поверхонь, видалення всіх забруднень, вироблення, заміною олії та ретельним оглядом. Це найкраще зробити наприкінці сезону перед зимовою консервацією улюбленого коня. Якщо ж кататися багато й узимку теж – то перед зимовим сезоном можна забити більш “зимове” мастило, а наприкінці зими – повністю перебрати вузли, куди могла потрапити вода чи сіль із вулиць. Адже снігу при зимовому катаннізабивається у вів порядно. І змастити втулку легшим і ходьким літнім мастилом.

Конструкція втулок

До речі, якщо втулка почала шуміти, є сенс замінити старі кульки на нові, без дефектів поверхні; але не доведеться шукати підходящі підшипники цілком, як у випадку з втулками на промислових підшипниках. Корозія безжальна до будь-якої сталі.

Загальна схема втулки із мануалу Shimano. Втулки ХВЗ практично ідентичні. Відмінності в пиляках та сальниках.

Необхідний інструмент

З інструменту знадобиться

1. пара спеціальних тонких "конусних" ключів 13-14-15-6 та 13-14-15-17, виготовлені з міцної інструментальної сталі;
2. спеціальний ключ-хлист з шматком ланцюга для фіксації касети;
3. знімач касети (втулка з ребрами);
4. ріжковий ключ на 24, який може бути замінений чим завгодно;
5. шестигранник 1.5мм (для повного розбирання або протягування касети);
6. шестигранник 10мм (для знімання барабана вільного ходу);
7. звичайний велосипедний універсальний ключ ХВЗ, в якому знадобиться зручний торець між ріжками 10 і 12 як знімач барабана
8. медичний пінцет (кульки діставати з гасу і укладати в обойму)
9. стара зубна щітка (зручніше відмивати);
10. плоскогубці (пасатижі) середнього розміру.

"Хлист" - їм утримують касету від прокручування при демонтажі:

До речі, це ще й ріжковий педальний ключ "на 15".

Знімач касети (чорний) та ключ, яким його крутять:

Звичайний "сімейний" ключ від велосипеда Україна пр-ва ХВЗ. Його ліва торцева частина стане в нагоді як знімач барабана.

Конусні (втулкові) ключі - незамінні для регулювання конусів та із законтрування.

Шестигранники. Великий нагоді, щоб знімати барабан, маленький - щоб розібрати та зібрати касету.

Демонтаж касети

Розбирання слід розпочати з демонтажу касети. По-перше, вона брудна і велика і її теж не заважає вичистити і упорядкувати. Потім треба переконатися у відсутності зносу корпусу барабана. Якщо барабан, який утримує шестерні касети, виявиться зношений, то барабан (freehub) треба замінити обов'язково, але, на щастя, це трапляється вкрай рідко.

Вставити знімач касети в найменшу зірочку у відповідний отвір. Лівою рукою накинути утримуючий ключ-знімач з ланцюгом на касету, правою рукою, зручно вхопивши ключ на 24, за знімач крутити гайку, що утримує касету. Гайку ми вигвинчуємо з корпусу барабана, різьблення права (стандартна). Зусилля може знадобитися чимало.

Потім акуратно знімаємо касету. Вона складатиметься з декількох частин: основна з 5-7 найбільшими шестеренками, скріпленими між собою і окремо найменша і 2-3 менших, можливо через спейсери (кільця). Все це треба запам'ятати або замалювати (сфотографувати), якщо не впевнені у собі.

В результаті має вийти приблизно так:

Якщо бруд прилип намертво, касету можна залишити в герметичній ємності з гасом на півгодини, щоб бруд і масло відкисло. Потім, відчистивши щіткою і обтерши ганчір'ям, треба її ретельно оглянути на предмет деформації зубів і вироблення (фарбування).

На фото - практично нова касета, яка пройшла 1000 км, але по гористому рельєфу і з гарним навантаженням - на 4-7, найчастіше використовуваних і найнавантаженіших зірках, помітні зминання країв зубів. Особливо дісталося зіркам 19 та 23.

"Роздовбування" і задирки погіршують перемикання; зміна профілю зуба можуть спричинити ефект проскакування ланцюга. Причина деформацій проста - їзда з розтягнутим старим ланцюгом на новій касеті. Якби ланцюг був новий і довжина ланки була б у нормі - вироблення касети було б менш явною, рівномірнішою і зовсім не такою вираженою.

Надовби можна акуратно спиляти тонким надфілем, але лише "зайві напливи" по товщині, не чіпаючи сам профіль зуба. Це трохи покращить перемикання, але, на жаль, ніяк не вплине на ресурс, що залишився. Фото обробленої таким чином касети наприкінці статті.

Зверніть увагу на надійність скріплення блоку касет. Деякі моделі касет – клепані, деякі – розбірні. Розбірні можуть спонтанно розвинтитися. На фото - гвинт під шестигранник, який скріплює всю касету та сам ключ-шестигранник на 1.5, яким його крутити.

Розбирання втулки

Слід заздалегідь приготувати гас 100-500мл., відповідну ємність для відмивання деталей, ганчір'я і туалетний папір. Як ємність я використовую банку від оселедця 180мл., Діаметром 140мм (в неї дуже зручно лягає велосипедний ланцюг, але зараз не про це). Ще для відмочування деталей добре підходить герметична "баночка для аналізів" на 100мл, яка продається в будь-якій аптеці за 20-30 рублів. Також знадобиться конститентне мастило і шприц на 20мл. для її акуратного нанесення. Можна і неакуратно, викруткою мазати, кому як подобається. Мастило існує безліч: від зарубіжних літієвих типу MOBIL Mobigrease XHP222, харківської ХАДО з ревізіантами до банального ЦИАТИМ-221 (історія та класифікація мастил ЛІТОЛ-ЦИАТИМ), яка теж, до речі, літієва. Хто наскільки любить свої втулки та кому що подобається. Тільки солідолом не треба - він убирає воду і під ним все поржавіє.

Трохи про конусні ключі. Особливість цих ключів – товщина всього 2.5мм. Вони необхідні для розконтрування конусів підшипників при розбиранні, де стандартний ріжковий ключ не підлізе в силу товщини, а при складанні - для точного регулювання та законтрування цих конусів. Ці ключі продаються і коштують недорого, близько 200 рублів, а стануть у нагоді ще не раз. Для передньої втулки більше нічого не потрібно.

Акуратно розконтруємо конуса, розбираємо, обтираємо старе мастило, розкладаємо по порядку розбирання і запам'ятовуємо як було. Розібратися допоможе схема із мануалу Shimano

Зауважте, що по мануалу барабан вільного ходу (freehub) передбачається нерозбірним. Так і є, його пропонують змінювати як запасну частину "тонка робота". Але нас це не зупинить - ми і його теж розберемо і вичистимо, замінимо мастило і вдихнемо трохи свіжості.

Останні картинки для тих, хто заплутається і ще трохи про знос.

Ось так виглядає задня вісь 10-річної втулки Shimano Deore 2003 року випуску в зборі, якби вона була всередині втулки.

Кількість кульок у задній втулці Shimano Deore: 9 шт. діаметром 6.35 мм (1/4") з кожного боку.
Кількість кульок у ПЕРЕДНІЙ втулці Shimano Deore: 10 шт. діаметром 4.75мм (3/16") з кожного боку.

Слід звернути увагу до якість поверхні кочення опорних підшипників. Поверхня повинна бути гладкою та блискучою, без ямок, каверн або корозії. Накатана доріжка у вигляді фарбування, як на фото, допускається, якщо на дотик нігтем вона не відчувається. Не повинно бути відбитків кульок – якщо такі є, значить був сильний ударпо колесу із деформацією конуса; у такому разі колесо вже ніколи не вдасться відрегулювати на оптимальне кочення і мінімальний люфт і втулка постійно гримітиме і "є бруд" поки не перетре саму себе.

Також слід відмити в гасі, обтерти та уважно оглянути самі кульки. Вони теж мають бути гладкими, блискучими та абсолютно круглими. Якщо на кульках є сліди будь-якої корозії або механічні пошкодження, краще їх замінити. Міняти треба всі кульки одразу – дуже важливо, щоб усі кульки в одному підшипнику були одного діаметра; якщо будь-яка кулька буде більшою за іншу, на неї ляже все навантаження, а точкове навантаження швидко зруйнує і кульку і накатну доріжку.

Втулки високого класу виготовляються із дуже міцних сплавів; проблеми виникають тільки через солі, пилу, бруду, глини або частинок піску, що потрапила, і ще іноді через неправильно підібране або відсутнє мастило. Як правило, після грамотного догляду вони знову працюють як нові ще не один цикл.

Розбирання барабана (freehub)

Щоб зняти барабан з тіла втулки, слід використовувати шестигранний ключ на 10 (у втулках Shimano XT/XTR - на 14). Різьблення звичайне (праве). До того ж, щоб зняти барабан можна лише із заспицьованого колеса, бо втримати втулку інакше дуже проблематично. Треба впертись і, утримуючи колесо, провернути шестигранник за правилом правого різьблення, викручуємо втулку на себе. Зусилля може знадобитися чимало.

Після того, як шестигранником вигвинчена утримуюча втулка, барабан зніметься і зі зворотного боку виявиться тонкий гумовий сальник. Його можна підчепити пінцетом або гострим предметом і акуратно витягти, тоді будуть видні кульки нижнього опорного підшипника.

УВАГА! РІЗЬБА ОПОРНОГО ПІДШИПНИКА БАРАБАНА - ЛІВА! Обережніше з собачками та пружинками - вони мають властивість розлітатися в різні боки при поспішному розбиранні.

Кількість кульок у барабані Shimano Deore: зовнішня частина – 25 шт. і внутрішня частина- 25 шт. діаметром 3.17мм (1/8").

Пам'ятайте, кульки виваляться, як тільки змістяться половинки корпусу відносно один одного, так що дійте акутато і над кюветою, щоб вони висипалися в обмежену ємність і їх не довелося шукати по всій підлозі.

Кульки слід ретельно відмити (можливо, замочити в гасі на ніч, якщо відразу не відмиваються) і оглянути дефекти. На фото видно, що багато кульок мають "оспинки" та каверни. Мабуть, ще із заводу. Напевно, цим пояснюється неприємний шум і гул втулки на холостому ходу. На накатних доріжках жодних артефактів не помічено.

У барабані знайдуться кільця проставки, що регулюють люфт. На фото - товсте кільце проставки 2.35мм і три тонких регулювальних: одне 0.15мм і два по 0.10мм. Якщо барабан трохи люфтить, а так часто буває, що на заводі вважають за краще накинути зайве колечко, щоб спростити регулювання, то одне кільце можна вилучити. Люфтити барабан не повинен, "затирати" - теж.

Складання барабана (freehub)

Після очищення та просушування збираємо все назад. Складання нескладна, але порядок складання треба дотриматися правильного. Мастило класти в міру, не багато і не мало. Зайва полізе назовні і збере весь бруд. Щоб зібрати підшипник, треба нанести густе мастилона канавку і акуратно наліпити на мастило кульки. Тримається впевнено, перевірено.

На фото кульки наліплені НЕПРАВИЛЬНО, треба було ліпити їх навколо ВНУТРІШНЬОГО БАРАБАНУ, тоді встановлення деталі з собачками всередину барабана фріхабу не складе труднощів.

Потім пінцетом акуратно укладаються кульки з іншого боку. Потім зверху кладуться кільця проставки, спочатку тонкі, потім товсте, потім нагвинчується кільце з прорізами (опорний підшипник) - різьблення ЛІВОЕ!

Встановлюємо фрихаб на втулку, не забуваємо перевірити, чи на місці гумовий сальник з внутрішньої сторониі чи не забули шайбу; затягуємо шестигранником добре. Фріхаб повинен вільно крутитися без заїдань і люфтів; у зворотний бік чітко фіксуватися.

Встановлення осі

При встановленні осі слід діяти за таким алгоритмом: спочатку треба зібрати той бік осі, що з боку касети (деталі 3-9), орієнтуючись на відстань від кінця осі до гайки 5мм. Відразу протягнути пару конус (9) - гайка (3) ключами, законтрив. Потім закласти мастило у втулку з обох боків, розрівняти лопаткою, наліпити на мастило кульки, посадити пильовик на втулку і акуратно вставити вісь з боку касети. Потім навернути конус (11), проставку (12), шайбу (13) та гайку (3). Тепер можна відрегулювати люфти, а потім не забути законтрити другу пару конусів.

Ще раз складальний креслення:

В результаті виступи осі з обох сторін повинні вийти практично однаковими і меншими, ніж товщина пера рами (6мм).
Пильовики зручно садити знімачом касети - якраз ідеально підходить за розміром; садить на місце поступово і точно.

Відновлення форми зубів касети

Необов'язкова процедура. Надовби від розтягнутого ланцюга, як зазначалося раніше, можна акуратно спиляти тонким алмазним надфілем, зрівнявши "зайві напливи" по товщині, але не чіпаючи сам профіль зуба! Зуби всі різні, з різними скосами та заходами, деякі просто трохи повернені у площині. На це необхідно звертати увагу та намагатися надати зубу первісної форми з усіма фасками та залисинками. Відновлення форми зубів трохи покращить перемикання, але, на жаль, ніяк не вплине на ресурс, що залишився. Фото необробленої та обробленої таким чином касети SRAM PG-970:

Рекомендація відноситься до касет високого класу SRAM 970 і SRAM 990 PowerGlide II (відрізняються наявністю "павука" в другій і, відповідно, вагою). Напевно, не варто намагатися щось робити із зубами недорогих анодованих або хромованих касет класу Shimano Deore, Road 105, SRAM PG-950, 980 і нижче класом. Основа зірки в цих касетах - м'яка сталь, яка легко деформується сама по собі, а здирання покриття з хрому нічого хорошого не приведе. Нова касета такого класу буде менше 500 рублів, простіше поміняти. Або придбати щось класом вище.

Хочу також зауважити, що деформація зубів практично завжди є наслідком їзди на розтягнутому ланцюзі через незнання або "зі свідомої економії". Доглядайте за ланцюгом, своєчасно вимірюйте його довжину (або подовження) будь-яким доступним способом і цим вдасться значно продовжити термін служби та касети та передньої системи.

Андрій Григор'єв

Втулки - одні з найважливіших і, часто, дорогих вузлів велосипеда, будь то дорогий спортивний мотоцикл або простенький підлітковий. Від їхньої якості дуже суттєво залежить накатистість, а значить і коефіцієнт корисної дії велосипеда, що важливо – адже байкер при їзді витрачає свої власні сили. Недарма підшипники кочення вперше масово з'явилися саме на велосипедах, а вже пізніше поширилися на безліч інших машин і механізмів.

Загальні особливості конструкції

Втулки, призначені для велосипедів, відрізняються за такими параметрами, як наявність додаткових пристроїв, міцність та тип захисту від зовнішніх впливів. Відповідно, значно різняться і вага, і вартість. І якщо втулки гірського та шосейного велосипеда мають приблизно однакову будову, то втулки з вбудованими гальмами вже відрізняються дуже суттєво, а втулки з внутрішнім перемиканням передач – кардинально.

Найпростіша конструкція – біля втулки переднього колеса звичайного велосипеда. Циліндричний корпус, по торцях якого розташовуються фланці з отворами для кріплення спиць. Усередині корпусу знаходяться вісь та підшипникові вузли, закриті пильовиками. Влаштування задньої втулки будь-якого велосипеда помітно складніше.

Задні втулки багато швидкісних велосипедів, Крім планетарних, може бути двох видів. Застарілі різьбові втулки, де тріскачка, т. е. блок зірок разом із храповим механізмом, нагвинчується на втулку чи сучасні – барабанні ( Freehub), де храповий механізм є частиною втулки, а касета є лише набір зірок. Крім втулок із традиційним храповим механізмом, зустрічаються так звані «ролерні» втулки, які набагато краще витримують ударні навантаження на механізм вільного ходу та із зіркоподібним механізмом, наприклад, у DT Hügi.

Корпуси сучасних втулок можуть бути литими, точеними або штампованими, виготовленими з алюмінієвих сплавів і частково сплавів титану. Зараз найбільш поширені точені та штамповані алюмінієві втулки. Втулки, призначені для коліс з радіальним набором спиці, мають зміцнені фланці, здатні витримувати радіальні навантаження. Осі втулок можуть бути сталевими, алюмінієвими чи титановими. У середині 2000-х з'явилися передні втулки з наскрізними осями діаметром 15 або 20 мм та задні з осями 12 мм.

Втулки гірських велосипедів поділяються на «звичайні» та «дискові», тобто призначені для встановлення на них роторів дискових гальм. Наразі поширені два несумісні стандарти кріплення роторів: ISOна шести болтах і шліцеве зі стопорним кільцем, так званий Shimano Center Lock.

Колесо може кріпитися на рамі чи вилці або гайками – тільки на недорогих велосипедах, або за допомогою ексцентрикового механізму ( quick release). Зручність використання ексцентрикової стяжки полягає у можливості швидкого зняття та встановлення колеса без використання інструментів. Двадцятиміліметрові осі для DH кріпляться ексцентриком і болтовою стяжкою ніг вилки.

Сучасні втулки гірських велосипедів від середнього рівня мають подвійне контактне ущільнення. У дорогих втулках, наприклад DT Swiss, та втулках шосейних велосипедівзастосовується лабіринтне ущільнення, яке створює менший опір обертанню колеса, ніж контактне, але дещо гірше захищає від бруду та води.

Типи підшипників

На даний момент найбільшого поширення набули втулки з радіально-упорними конуснимипідшипниками кочення. Наприклад, усі втулки Shimano використовують саме такі підшипники. Підшипники складаються із зовнішньої та внутрішньої обойми, набору кульок і, іноді, сепаратора. Як внутрішній обойми виступає конус, що нагвинчується на вісь втулки, а зовнішня обойма впресована в корпус втулки. Головні переваги підшипників цього – ремонтопридатністьі можливість регулюванняу міру зношування. З недоліків - складність складання(багато деталей) та необхідність регулювання.

Інший тип підшипників, що зустрічався раніше лише у втулках шосейних велосипедів, це радіальніобоймові (промислові) підшипники. Наразі вони поширилися і серед втулок для гірських велосипедів. До переваг можна віднести менші втрати на тертя, простоту складаннявтулок; відсутність необхідності регулювання. З урахуванням легкої заміни підшипника ресурс втулки збільшується багаторазово. Але радіальні підшипники погано переносять осьові навантаження , іноді виникають у велосипедних колесах. Цікава особливістьдеяких подібних втулок високого класу полягає в тому, що вони розуміються лише одним шестигранним ключем.

Про заміну спиць

Для передньої втулки, що не має дискового гальма, заміна спиць, що лопнули, не становить жодної проблеми, так як спицю можна легко завести у фланець втулки збоку. Але цей варіант малозастосовний у разі, якщо розглядається втулка з дисковим гальмом або задня втулка. Для установки спиці у фланець доведеться знімати ротор гальма і касету, що сильно ускладнює роботу і вимагає застосування спеціальних інструментів. Для спрощення цих операцій Mavic розробили втулки із нетрадиційним способом кріплення спиць.

Mavic використовує втулки із сегментованими фланцями під спеціальні прямі спиці. Замінити спицю у колесі, зібраному на таких втулках, дуже просто. Shimano пробували піти іншим шляхом, створивши безфланцеві втулки DDH(Directional design hub) і втулки з невеликою кількістю спиць, розміщених ніпелями до втулки (ступінчасті фланці) із закріпленням не по центру обода, як це буває зазвичай, а з його боків. Зараз, щоправда, вони пішли шляхом Mavic.

Виробники

Найбільшого поширення на Наразіотримали втулки Shimano. На недорогих велосипедах – різних китайських виробників, які постачають їх лише на конвеєри складальні.

Дорогі та якісні втулки випускають такі компанії, як DT Swiss, Hope, Hayes, American Classic, Tune, Chris King та деякі інші. До втулок високого рівняможна віднести і втулки Shimano XTR. Їхня вартість може становити від $100 до $300.

Підсумки

Насамкінець варто згадати, що якість роботи втулки дуже залежить від типу підшипників, якості їх обробки, а також якості ущільнень. М'якість та легкість обертання підшипників визначається точністю виготовлення деталей, типом полірування бігових доріжок та кульок підшипників, їх поверхневим зміцненням та дотриманням допусків. Але пам'ятайте, що, якого б високого рівня не були втулки на вашому велосипеді, все ж таки, не варто зайвий раз занурювати їх у воду, на користь це не піде.

Оптимальна ефективність руху, частота педалювання, швидкість та навантаження на велосипед регулюються за допомогою механізму швидкісного перемикання. На відміну від синглспіду, велосипед з кількома режимами передачі моменту, що крутить, здатний підлаштовуватися під конкретні умови пересування. «Швидкісну» систему використовують практично на всіх типах великів: від міських та трюкових до гоночних та маунті-байків.

До поширеного типу відноситься планетарна втулка, усередині якої розташований шестерний механізм зміни передавального відношення. Взаємне розташування та зачеплення шестерень регулюється перемикачем швидкостей, який, у свою чергу, наводиться ручкою на кермі. Принципова відмінність від «зіркової» трансмісії дозволило такій системі перемикання передач непогано зміцнитись у велосипедному середовищі.

З чого складається і як працює планетарна втулка

Пристрій планетарних втулок є досить складним і нагадує механізм автомобільної коробки передач. Для наочності покажемо стандартну схемудля всієї планетарної передачі:

Компоненти шестерного відсіку швидкісної втулки: 1 – сонячна шестерня, 2 – сателіти, 3 – водило, 4 – епіцикл

Жовтим кольором зображено сонячну шестерню. "Сонечко" жорстко закріплено на осі заднього колеса велосипеда. Саме з нею зачіплюються позначені синім кольором планетарні шестерні. Для їхньої фіксації використовується «водило» (зелений колір). Ця деталь не дозволяє сателітам – так інакше можна називати планетарні шестерні – роз'їжджатися та зчіплюватись один з одним, а також визначає їх напрямок руху.

Довершує механізм епіциклічна шестерня, що обертається за рахунок педалювання. На малюнку вона показана червоним кольором.

Зірочка сполучається з механізмом втулки за допомогою шліцевого приводу, виконавчого механізму втулки. При зміні передачі він змінює швидкість обертання водила щодо кільцевої шестерні, завдяки чому досягається підстроювання велосипеда під кут напрямку дороги і регулюється його швидкість.

Цікава особливість такого типу механізму – це робота як редуктор. Сонячна шестерня грає роль нерухомого елемента, епіцикл - веденого елемента ланцюга, що замикається на корпус втулки. Наприклад розглянемо, як працює механізм планетарної передачі на простій тришвидкісній планетарці:

• Знижена передача. Кільцева шестерня випереджає водило за рахунок його зачеплення корпусу планетарної втулки. Передатне відношення менше одиниці та становить 0.733.
• Головна передача Крутний момент із епіциклу передається на втулку за рахунок зачеплення її з планетаркою. Інакше висловлюючись, з втулкою з'єднане не водило, як у першої передачі, а зіркова шестерня. Що при цьому відбувається? Втулка обертається швидше за водила, а для досягнення максимальної швидкостізнадобиться більше зусильпроти зниженою передачею.
• Передатне число підвищеної, чи третьої, передачі більше одиниці, й у трьох воно становить 1.364. Напрямок руху водила та втулки протилежні, завдяки чому досягається її прискорення порівняно з головною передачею.
• Для планетарних втулок із 5, 7 і т.д. швидкостями діапазон передавальних відносин вищий, ніж у тришвидкісної за рахунок більшої кількості шестерних механізмів. Принцип роботи багатошвидкісних та простих втулок буде однаковим. Різниця тільки в тому, що у кожної планетарної складової будуть свої фіксовані (як у 3-ступінчастої планетарки) значення відносин передач, а загалом у механізму їх буде в кілька разів більше.

Виробники втулок: плюси та мінуси

Виготовленням планетарних втулок на велосипеди займається кілька виробників:

• Shimano,
• SRAM,
• Sturmey-Archer,
• Rohloff.

Останній займає лідируючу позицію за складністю винайденого механізму. Втулка цього виробника включає 14 планетарних складових. Велика кількість передавальних відносин та висока ефективність сміливо конкурують із аналогічними показниками просунутих зіркових систем перемикання швидкостей.

Швидкісний агрегат від Rohloff у розрізі

Друге місце займає SRAM - його планетарка має 12 швидкостей, а передавальний діапазон перевищує 400%. Shimano – найвідоміший виробник велозапчастин та швидкісних втулок. Його добре зарекомендовані втулки з 3, 4, 7 та 8-планетарними механізмами доповнені оновленою версією – 11-швидкісною системою перемикання швидкостей. Sturmey може похвалитися гібридними касетно-планетарними механізмами, а також іншими типами стандартних втулок із трьома, п'ятьма та сімома швидкостями.

Переваги використання планетарних втулок

1. Прямий хід ланцюга та низький знос провідної та веденої зірок. Зовні трансмісія виглядає як у звичайного сигнлспіду.
2. Прихований від зовнішніх впливів механізм перемикання передач відрізняється високою довговічністю порівняно з касетами та тріскачками. Можуть бути задіяні всі співвідношення передач. Про це сміливо скажуть відгуки від велосипедистів, які перейшли зі «стандартних» швидкісних велосипедів на планетарні.
3. Немає необхідності постійно обслуговувати пристрій, його складно ненароком пошкодити.

Як і у всього на світі, у втулок із планетарними передачами є свої «але»:

1. Неможливість використання у велосипедному гоночному спорті через високе тертя та чутливість шестерень.
2. Відчутна прибавка до ваги: ​​лише деякі тришвидкісні втулки важать трохи менше за кілограм. У русі приріст на заднє колесо дається взнаки.
3. Ремонт таких механізмів майже неможливий у домашніх умовах та й сервіс, де ремонтують планетарні втулки, нечасто можна зустріти. Одноразовість планетарок не дозволяє їх вигідно привести в робочий стан, найкращим варіантомбуде встановлення нової.
4. Надмірна вартість. Звичайно, вона цілком виправдана, проте ставити редуктор з нуля на сігнлспід немає сенсу. Набагато простіше купити готовий велосипед із нею.

Як правильно перемикати передачі під час руху на велосипеді

Завдати шкоди механізму велосипедного редуктора складно, але можливо якщо систематично неправильно його використовувати. При русі велосипедом з планетаркою є просте правило: здійснювати перемикання передач без педалювання.

Дивно? Анітрохи. Планетарний механізм має схожість з механічною КПП машини, а там теж при переході з однієї передачі на іншу газ відпускається. А «газ» для велосипедиста – це крутіння педалей.

Переходити з однієї передачі на іншу потрібно трохи заздалегідь, і робиться так:

• Велосипед рухається накатом, зусилля на педалі мінімальні.
• За допомогою ручки перемикається передача.
• Через кілька обертів коліс (близько 2 секунд) можна педалювати.

Їзда в гору супроводжується переходом на знижену передачу, тобто передатне відношення має бути меншим, ніж до переходу. На тришвидкісних планетарках це просто: перейти на першу передачу. З іншими варіантами цілком нормальним буде переключитися, наприклад, з третьої на другу.

На підвищення потрібно йти послідовно, тобто спочатку перша, потім друга і таке інше. При скиданні швидкостей можна переступати. В однакових умовах, де не можна розвинути швидкість (тротуар з пішоходами, наприклад), краще застосовувати лише головну передачу без перемикань.

Велосипеди з планетарними втулками здатні долати значні відстані без великої кількості спусків та підйомів, тому їх часто можна зустріти у великих містах із розвиненою мережею доріг та населених пунктах на рівній місцевості. Такий варіант трансмісії ідеально підійде тим, хто не хоче постійно возитися з касетами та ланцюгами і при цьому часто їздять містом, заміськими селищами та рівнинними трасами.

Як велосипед неможливо уявити без колеса, так велосипедне колесо без втулки. Без неї жодне велоколесо не крутитиметься. Власне, колесо та втулка до нього біля велосипеда — це як точка опори та важіль. Без такого «союзу» не може бути велоруху.

Від якості втулки залежить «накатистість» будь-якого великого (очевидно, що чим краще кочення/ковзання у втулці, тим легше колесу крутитися), а значить і його ККД. Тому варто докладніше розглянути: що таке велосипедна запчастина? Які існують критерії щодо її вибору? А також розібратися, які матеріали використовуються для виготовлення втулок, як їх пристрій, типи кріплення тощо.

Зміст:

Велосипедні втулки: пристрій

Велосипедною втулкою називається практично основна деталь колеса цього автомобіля.Ось її затискається прямо на рамі або на дропаутах вилки. А з ободом колеса вона з'єднується спицями, що відходять. Що ж стосується моменту, що крутить, то і веловтулка, і саме колесо обертаються за рахунок підшипника.

Вибір втулок для велосипедів на сучасному ринку величезний. І кожен велосипедист цю запчастину підбирає «під себе» за матеріалом виготовлення. Втулки виготовляються з:

• надміцного алюмінієвого сплаву(Деталі виходять легкими, стійкими до корозії);
• стали(запчастини виходять дешевшими за ціною);
• титанового сплаву(поки що лише в деяких моделях окремих виробників, наприклад, для серії Shimano XTR).

Крім того, втулки можуть бути штампованими, литими або точеними. Перші і другі будуть міцнішими за треті, до того ж вони мають бездоганно рівну поверхню, що теж важливо.

Передні та задні велосипедні втулки

Передня втулка найпростішої конструкції знаходиться на передньому колесі велосипеда. І її єдина опція - обертання колеса. У циліндричному корпусі цієї деталі є отвори (у фланцях по торцях) для спиць, а також є вісь і підшипникові вузли.

А ось задня втулка знаходиться вже на задньому колесі. Вона і влаштована важче, і функцій виконує більше. Крім забезпечення обертання, ця деталь також є підставою для касети або тріскачки.

Донедавна всі задні втулки випускалися різьбовими, але сьогодні така конструкція йде у минуле. У нових спортивних байках (і не тільки) з безліччю швидкостей стоять вже вдосконалені моделі, барабанні. У цих деталей «храповий» механізм (рушійна частина задньої втулки) є складовою, а касета залишається лише набором зірок.

При втулках сучасної конструкції нанівець зводяться:

• можливість зірвати різьблення у момент установки;
• нерівномірність зносу тріскачки та зірок;
• великі енерговтрати вузла.

Тепер меншою стала вага веловтулок і більша жорсткість (за рахунок збільшення відстані між підшипниками). Шлиці барабана зробили кріплення набагато надійнішим (зірвати з них касету практично нереально), а шліцеве з'єднання забезпечило простоту втулкового монтажу. Плюс міняти зараз можна не всю касету, що досить затратно, а лише окремі зірки.

Проте прогрес у цій галузі не стоїть на місці. Деякі відомі виробники (KING, CRISS та ін) взагалі випускають втулки з унікальним механізмом. Практично вічні, конструкція яких – це пара зубчастих кілець зі сталі та пружина. При коченні такі кільця не торкаються колеса, а при педалюванні кільця у втулку втискає пружина, встановлюючи потрібне з'єднання. Просте, надійне та максимально довговічне рішення.

Тип кріплення

На велосипеді колеса тримаються саме завдяки тому, що осьові кінці втулки заведені в отвори пір'я рами і закріплені там. Найпоширенішими вважаються такі варіанти подібного кріплення:

• ексцентриковий, при якому легко монтувати/демонтувати колеса (практично без застосування інструментів);
• і найдешевше гайкове, при якому на кожну втулку припадає по 2 гайки (у цьому випадку колеса кріпляться і знімаються з використанням ключа гайкового потрібного розміру).

У гірських велосипедахКрім звичайних втулок, використовують дискові, розраховані на можливий монтаж ротора дискових гальм. При цьому існує 2 стандарти роторного кріплення:

• шліцеве, оснащене стопорним кільцем;
• та ISO на шести болтах.

Якісні ж байки MTB-класу виробники часто постачають подвійними контактними веловтулками або лабіринтними ущільнювачами — і все це для зниження опірності колісному обертанню до мінімуму. Щоправда, при цьому може постраждати захист від води та бруду.

Вид підшипника

Велосипедні втулкиоснащуються підшипниками лише 2-х типів:

Якщо говорити про підшипники другого типу (промислові), то на кожну втулку таких припадає по 2 шт. Пильовики щільно прикривають їх і надійно захищають від негативного зовнішнього впливу, тому якогось частого або складного обслуговування елементи промислових підшипників не потребують. Цей варіант є універсальним та підходить практично для будь-якого виду велоїзди. Щоправда, будь-який промисловий підшипник принципово дорожчий за насипний, але ціна виправдовується його:

• високою якістю;
• та чудовими експлуатаційними характеристиками.

Втім, промисловий варіант має й мінуси. І саме через них насипні деталі досі не витіснені з ринку. Зокрема, промислові підшипники складно встановлювати.В умовах велопоходу, наприклад, це зробити надзвичайно важко, практично неможливо, оскільки буде потрібно випресування, а потім запресування вже зібраного елемента. А ось із насипним підшипником не буде жодних проблем. Зламалася кулька? Замінити деталь — справа 10 хвилин від моменту зупинки велосипедиста і виявлення несправності.

Число спиць

Між кількістю спиць у втулці, надійністю колеса та його вагою існує пряма залежність. Сьогодні фірми-виробники пропонують споживачам втулки з отворами під число спиць від 12 до 48. Але досвідчені велосипедисти ставлять моделі на 32 спиці або на 36.

Виробники

У середньому ціновому сегменті визнаним виробником якісних велосипедних втулок є компанія Shimano. Її продукція базується на завзято-радіальних підшипниках кочення і завдяки цій обставині втулки Shimano ремонтопридатні та легко регулюються під час експлуатаційного процесу. Дізнатися про такі втулки просто навіть візуально, за нестандартним способом скріпного кріплення — безфланцевим.

Багато досвідчених велосипедистів вважають, що оптимальне співвідношення «ціна-якість» демонструє продукція Deore LX. А ось найбюджетнішим із існуючих варіантів є веловтулки Alivio (передня коштує всього 10 доларів США, а задня — 15).

Серед новачків велоринку у цьому сегменті слід відзначити компанію Novatec (Тайвань). У її продукції висока якість та скромна ціна. Фірма випускає велосипедні втулки оригінального дизайну з гарним функціоналом.

У власників дорогих байків підвищеним попитом користуються веловтулки від Hope, Chris King, Tune, DT Swiss.

Догляд за втулками

Технічне обслуговування абсолютної більшості втулок для велосипедів — це догляд за підшипниками, які входять до їхнього конструктиву. Підшипники треба регулярно:

1. Чистити.
2. Змащувати.
3. Регулювати.
4. А також перебирати та сушити, якщо потрапила волога.

Взагалі, у питанні догляду за веловтулками є певні тонкощі:

Правильний вибір велосипедних втулок

Вибираєте втулку для велосипеда? Скористайтеся рекомендаціями велопрофесіоналів:

• не економте, якщо дозволяють кошти, купіть веловтулку вище класом (можна придбати динамо-втулку або навіть планетарну);
• перед походом по магазинах почитайте реальні відгукив інтернеті;
• тип підшипника підбирайте під умови своєї їзди;
• звертайте увагу на задні зірки (саме їх тип);
• краще купити касету, ніж тріскачку.

Взагалі, краще порадитися «наживо» з фахівцем та/або досвідченим велосипедистом, який змінив не один байк. Профі обов'язково дадуть цінну пораду новачкові.

Висновки:

1. Вибираючи втулку для власного велосипеда, слід звертати увагу на:
   • матеріал, з якого вона виготовлена;
   • вид кріплення;
   • кількість спиць;
   • тип встановленого підшипника;
   • репутацію виробника.
2. Придбана та встановлена ​​веловтулка потребує регулярного техобслуговування, якісного чищення, а також заміни мастила.
3. Всі складові частини деталі повинні відповідати існуючим стандартам, зокрема, володіти рівною поверхнею і співвідноситися за розмірами один з одним (аж до міліметра).
4. При покупці, якщо дозволяє бюджет, правильніше купувати втулки середнього цінового сегмента і вище, оскільки саме такі моделі відрізняються високою якістю, надійністю та експлуатаційною довговічністю.

Втулки велосипеда грають одну з найважливіших ролей, дозволяють колесу вільно обертатися, при цьому надійно утримуючи його на рамі або вилці. Крім того, часто, за допомогою втулок ми гальмуємо, а у випадку із задньою, ще й надаємо велосипеду прискорення.

Вони складаються з осі, підшипників та корпусу, на який ми кріпимо спиці. Також на них є або кріплення для гальмівного диска, або кріплення для зірок, або те й інше. Сьогодні про типи втулок (переважно задніх) ми й поговоримо.

У статті будуть розглянуті такі питання:

Одношвидкісна втулка (Сінглспід)

Найпростіший вид втулок. Для передачі зусилля на колесо використовується лише одна зірка. Так як при встановленні такої втулки немає перемикача, який би натягував ланцюг, їх зазвичай встановлюють у рами з «горизонтальними» дропаутами, що дозволяють відрегулювати натяг самостійно, переміщуючи колесо вперед-назад.

Якщо ви хочете використовувати таку втулку на велосипеді з вертикальними дропаутами, доведеться встановити натягувач ланцюга.

Часто такі втулки можна зустріти на прогулянкових та міських велосипедах, і зазвичай вони комплектуються «ніжним» гальмом. Повертаючи педалі назад ви активуєте прилад та втулка починає гальмувати.

Є ще один варіант одношвидкісної втулки – це втулка для фікседів. У ній немає храповика і зірочка постійно обертається разом із колесом. Мінусом такої втулки є те, що ви не можете припинити крутити педалі, не заблокувавши колесо. До плюсів можна віднести довговічність та низьку вартість. Такі втулки підійдуть для подорожей на невеликі відстані «плоскою» місцевістю.

У планетарної втулки теж тільки одна зірка і всі обмеження, що діють для втулок сінгспід, працюють і тут. Ці втулки з'явилися на початку 20 століття і мали 3 швидкості. Сучасні побратими можуть мати по 7-8 швидкостей, а часом і більше. Сам пристрій втулки - це чудова тема для іншої статті, так що не будемо особливо заглиблюватися до неї. Скажімо тільки, що перемикати передачі на такій втулці можна, навіть стоячи на місці.

Сам механізм перемикання захований усередині втулки та добре захищений від зовнішніх впливів. Це робить планетарні втулки чудовим придбанням для серйозних погодних умов. Всередину практично не потрапляє волога, а передачі перемикаються навіть за -15! Головним мінусом можна назвати важкий самостійний сервіс такої втулки та проблематичний монтаж/демонтаж колеса (якщо ви пробилися або щось таке).

Часто ці два види плутають. Перший - це втулка з різьбленням для накручування зірок з тріскачкою. Була популярна до кінця 1980-х років, поки дорогий механізм тріскачки вирішили не викидати щоразу, замінивши зірок. На наведеному нижче фото зображена тріскачка, втулка під неї, втулка з барабаном та касета для втулки з барабаном. Основні відмінності у способі встановлення зірок.

Для нарізування різьблення на втулці і на тріскачці потрібні високоточні інструменти, інакше встановити тріскачку паралельно самої втулки і тим самим дотриматися співвісності буде неможливо. Це виливається або у проблеми з перемиканням на дешевих версіях, або у ціну кінцевого продукту.

Втулки з барабаном позбавлені такого недоліку, плюс зірки для них робити набагато простіше. Ще одним плюсом втулок з барабаном є розташування підшипника, він знаходиться ближче до дропауту і навантаження на нього менше, отже, вісь ламатиметься рідше, а підшипник житиме довше. У сучасних втулках використовують по 3-4 промислові підшипники і при своєчасному сервісі вони працюють дуже довго.

Барабан у рази кращий і простий у використанні. Для фіксації у ньому касети використовується контргайка, яку практично немає навантажень. Ви просто надягаєте касету, а шліци не дають їй провернутися.

Звичайно, є свої особливості на кшталт використання касет на «павуці» з алюмінієвим барабаном. Інакше ви можете просто погробити барабан.

Сумісність касетShimano таSram

Стандарт для касет Shimano та Sram однаковий для 8-9-10-швидкісних касет. Ви можете використовувати касети Shimano у зв'язці з перемикачем Sram та навпаки. При цьому саме кріплення касети на барабані залишається незмінним.

А ось стандарт Sram XD для 10-11-12-швидкісних касет вимагатиме особливого барабана. Він чимось схожий на суміш класичної тріскачки та барабана зі шліцами. Різницю можна оцінити нижче, зліва звичайний барабан, праворуч XD.

Сумісність касет Campagnolo

Campagnolo має окремий стандарт для своїх шосейних втулок і в них дуже складно не заплутатися. Отже, існує старий стандарт ( Old Campagnolo) для 7-8-швидкісних касет, він перший на фото. Ще є стандарт ( Exa-Drive) для 8-швидкісних касет, який відрізняється від старого шириною верхнього (на фото) шліцю на барабані. А ще є Obsolete Exa-Driveдля 8-швидкісних титанових касет. Якщо ви ще не заплуталися – ось вам Exa-Driveдля 9-швидкісних касет, з підступним нижнім лівим зубом!

Актуальний стандарт барабана Campagnolo підходить для всіх 9-10-11-швидкісних касет, звичайно, тільки для своїх.

Розміри

Раніше використовувалися задні втулки шириною 120, 126 мм, але ці часи давно пішли в небуття. Тепер у нас є: 135, 142, 148, 150, 158 і фіг його знає скільки ще стандартів ширини втулки вигадують саме в цей момент. З діаметром осі трохи простіше, це 10 та 12 мм.

З передньою втулкою простіше. Ширина 100 або 110мм, а діаметр осі 10, 15 та 20мм.

Вимірюється ширина втулки завжди від контргайки до контргайки.

Мабуть, це найважливіший розділ, обов'язково прочитайте його! Якщо ви вибираєте втулки для ваших майбутніх коліс, то все залежить тільки від ваших побажань. Майже всі втулки для МТВ виготовляються з алюмінію, хоча дорожні велосипедиможуть комплектуватися втулками із нержавіючої сталі.

Намагайтеся підібрати втулки так, щоб для передньої та задньої втулки діаметри фланця (того місця, куди кріпляться спиці) були однакові, хоча б для одного колеса, тоді вам не доведеться купувати купу спиць різної довжини.

Пам'ятайте, що кількість отворів у фланцях втулки має збігатися з кількістю отворів в обід!Існують способи спіцювання коліс, коли у вас занадто багато/мало отворів у втулці або обід, але ми не будемо їх розглядати, так як такий підхід спочатку неправильний.

Якщо ви десь заплуталися чи чогось не зрозуміли, то ми з величезним задоволенням допоможемо та підкажемо вам. Не соромтеся ставити свої запитання у коментарях!