Как работает заднее колесо велосипеда

Обновлено: 24.01.2025

При выборе байка многие начинающие велосипедисты чаще всего смотрят на задний переключатель, раму, наличие или отсутствие амортизатора. При этом такому важному компоненту, как колёсная втулка, уделяется недостаточное внимание.

Виды велосипедных втулок и их компоненты

Классификация втулок

Существуют два вида втулок – передняя и задняя. Передняя проще устроена и не подвергается таким нагрузкам, как задняя, особенно если на велосипеде установлена вилка с амортизатором. Задняя втулка служит для передачи вращающего момента от педалей к заднему колесу, от неё зависят динамические характеристики байка, поэтому дальше речь пойдёт именно о ней.

Велосипедные втулки различаются по материалу, из которого они изготовлены, а также внутреннему устройству. Обычно они состоят из оси, ступицы с фланцами, к которым крепятся спицы, и подшипников. Различают следующие виды втулок для заднего колеса:

Трещоточные, в которых набор звёздочек объединён с храповым механизмом в единое целое. Такие втулки часто ставятся на велосипеды нижнего ценового сегмента.
Кассетные, в которых набор задних звёзд устанавливается на специальный барабан с помощью шлицевого соединения.
Планетарные с внутренним переключением передач, в которых шестерёнки расположены внутри корпуса самой втулки. Они имеют высокий вес и стоимость, но надёжны и практически не требуют технического обслуживания.

Втулка задняя кассетная Novatec d042sb-ss

Первые два типа получили наибольшее распространение, а планетарные остаются скорее экзотикой, хотя довольно часто используются в ситибайках.

Втулки с трещоткой дешевле, но менее надёжны и считаются устаревшими, поэтому лучше выбрать вариант с кассетой.

Втулка задняя JOY TECH 434 под трещотку

Подшипники

Важным фактором, на который следует обратить внимание при выборе втулки, является тип подшипников, установленных в них. Наиболее распространённым видом остаются насыпные шарикоподшипники, но более надёжны промышленные подшипники в картриджах.

В первом случае на оси велосипеда крепятся конусные гайки, которые прижимают шарики к чашкам, конструктивно являющимся частью корпуса самой втулки. Узлы с такими подшипниками легко обслуживать и ремонтировать, но они быстро засоряются.

Подшипник промышленный R8RS задней втулки КТ-155

В изделиях на промышленных подшипниках шарики в кассете запрессованы прямо в ступицу. Они отлично подходят для спортивного велосипеда, так как имеют больший коэффициент полезного действия и лучшую защиту от грязи. Другим преимуществом втулок на промподшипниках является то, что они не требуют регулировки осевого зазора и частой смазки, но разобрать их довольно трудно.

Корпус втулки

Как правило, корпусом втулки является ступица колеса. Она имеет фланцы, на которых крепятся спицы, причём из-за наличия на заднем колесе набора звёздочек спицы имеют с одной стороны немного меньшую длину. У втулок с насыпными подшипниками внутренняя поверхность имеет дорожки, по которым двигаются шарики.

Задняя ось

Задняя ось велосипеда представляет собой жёстко зафиксированный в дропаутах стержень с резьбой, который не передаёт крутящий момент, но при этом несёт основную нагрузку при движении велосипеда. Она обычно изготавливается из стали, титанового или алюминиевого сплава, и является неотъемлемым конструктивным элементом втулки.

В зависимости от типа крепления оси могут быть полыми или цельными. Полые используются вместе с эксцентриковыми стяжками, облегчающими установку и демонтаж колеса. Такие оси имеют большую жёсткость и меньший вес.

Эксцентриковые зажимы

Ещё одним способом крепления колеса является фиксация его оси в перьях рамы специальными гайками. Для рамы с горизонтальными дропаутами больше подойдёт ось на гайках из-за более надёжного и прочного крепления колеса.

Ось втулки задняя Quando KT-262R 175mm на гайках

В некоторых моделях горного велосипеда, а также байков для циклокросса, используются сквозные оси (thru axle), один из концов которых имеет резьбу. Такие оси являются частью конструкции рамы и обычно поставляются вместе с ней.

Толщина задней оси зависит от типа велосипеда, а её длина определяется расстоянием между дропаутами перьев рамы. В некоторых моделях втулок диаметр может меняться с помощью специальных переходников. Обычно применяются такие оси (первое число – диаметр, а второе – длина):

10x135 мм – используются в большинстве современных велосипедов;
10x130 мм – устанавливаются на шоссейные велосипеды;
12x150 мм – велосипедные оси для даунхилла и фри-райда;
10x170 мм – такие оси ставятся на фэт-байки;
10x120 мм – подходит для скоростного трекового велосипеда.

На велосипедах для экстремального спорта High End уровня могут использоваться специальные оси увеличенной толщины, которые обладают повышенной прочностью.

Разборка и обслуживание задней втулки

Механизм заднего колеса велосипеда нуждается в периодическом техобслуживании и ремонте, и часто у неопытных велосипедистов возникают проблемы при его разборке и сборке. Однако это довольно простая операция, и после небольшой практики она перестаёт вызывать затруднения. Главное – выбрать подходящий инструмент и запастись терпением. Также следует проявить максимум аккуратности, иначе закатившаяся куда-либо маленькая деталь или шарик может доставить серьёзные проблемы, и правильно собрать механизм будет невозможно. Если нет уверенности в своих действиях, то можно даже записать процесс на видео, чтобы при обратной сборке было понятно, куда следует установить тот или иной элемент.

Задняя втулка и её составные части

Все обычные втулки рассчитаны на разборку со стороны, противоположной размещению звёздочек, то есть с левой. Рассмотрим последовательность действий при разборке изделия на насыпных подшипниках, так как такая конструкция является наиболее распространённой:

Для начала нужно открутить гайки и отсоединить колесо от рамы. В случае с зажимами на эксцентриках даже не понадобятся инструменты. После того, как колесо снято, можно начинать разборку.
Теперь следует снять звёздочки, иначе получить полный доступ к внутренней части втулки будет невозможно. Если колесо имеет кассету, то понадобится инструмент под названием хлыст и съёмник. Хлыст накидывается на большую звезду и удерживает её, а съёмник вставляется в кассету и вращается против часовой стрелки. После демонтажа кассеты нужно снять тормозной диск с левой стороны втулки (если установлены дисковые тормоза).
Для разборки колеса с трещоткой нужен съёмник и ключ с хорошим рычагом. Придётся приложить довольно большое усилие, потому что трещотка закручивалась всё то время, пока вы ездили на велосипеде. Трещотку тоже нужно откручивать против часовой стрелки.
Для дальнейшей работы понадобятся два ключа. Специальный конусный ключ имеет маленькую толщину, им удерживается конус втулки, а вторым ключом нужно расконтрить левую гайку, которая фиксирует этот конус. Расконтренную гайку можно открутить, и теперь задняя ось велосипеда легко достаётся из втулки, давая доступ к подшипникам и внутренней поверхности ступицы колеса.
Шарики могут прикрываться металлическими пыльниками. И то, и другое нужно аккуратно извлечь и сложить в какую-нибудь коробочку. Вот и всё, втулка разобрана, теперь можно приступать к техобслуживанию и ремонту.

Схема разборки втулки на промподшипниках даже проще, определённую трудность составляет лишь извлечение кассет с шариками, так как они довольно плотно запрессованы в ступицу. Картридж придётся доставать специальным инструментом или выбивать ударами молотка по оси, но делать это нужно крайне осторожно, чтобы не повредить фланец.

Иногда приходится разбирать сам барабан, на который крепится кассета со звёздами. В этом случае понадобится особый съёмник со шлицами. Но такая необходимость возникает крайне редко, и в этом случае всё же лучше обратиться в мастерскую.

Техобслуживание задних втулок заключается в удалении старой смазки, очистке деталей от грязи, проверки их целостности и нанесении новой смазки. Нужно тщательно промыть не только подшипники и внутреннюю поверхность ступицы, но и резьбу на гайках и оси, так как в неё часто набивается песок. При закручивании он собирается на поверхности конуса, может вызвать хруст и даже повреждение шариков. Для этого обычно используется бензин, растворитель или специальные моющие средства. После очистки нужно нанести смазку на все подвижные детали.

Сборка втулки происходит в обратном порядке. Если детали не утеряны, то всё пройдёт без каких-либо затруднений.

При установке колеса в дропауты следует обратить внимание на один важный момент: ось со втулкой должны входить в них довольно плотно. Если образуется зазор, то следует вставить проставочные шайбы. В противном случае перья будут стягиваться и изгибаться при фиксации колеса, что может привести к возникновению постоянных напряжений в перьях и, в конце концов, к разрушению конструкции.

Наиболее частые проблемы и пути их устранения

Если контргайки втулки недостаточно сильно затянуты, то во время вращения колеса возникают биения задней оси о подшипники. В результате на дорожках конусов появляются каверны, а шарики деформируются. Если люфт не устранить вовремя, то на конусах и внутренней поверхности втулки образуются сколы. В особо запущенных случаях шарики могут даже выскочить с дорожек и начать вращаться внутри втулки, стачивая ось и разрушая ступицу, тогда придётся заменить весь узел и переспицевать колесо.

Чтобы избежать люфта, необходимо правильно настроить конусы. Для этого нужно постепенно затягивать конусную гайку, стараясь найти такое состояние, в котором колесо свободно вращается без возникновения биений. Когда правильная позиция найдена, следует зафиксировать конус контргайкой. При законтривании конуса ось часто начинает вращаться, и верное положение теряется, поэтому можно зажать правый конец оси в тиски.

Перетяжка конуса

Эта ситуация обратна предыдущей: конусные гайки затянуты слишком сильно, что вызывает во втулке чрезмерное трение, и колесо теряет накат. В таком случае также требуется регулировка конусов, и все действия аналогичны вышеописанным.

Поломка или искривление оси

Ещё одной часто возникающей проблемой является искривление оси или нарушение её целостности, вызванные некачественными материалами, применяемыми при их изготовлении, либо конструктивными особенностями самой втулки. Такие поломки свойственны в основном втулкам с трещоткой, так как у них опорные подшипники находятся слишком далеко от точки крепления оси в дропаутах перьев рамы. В результате возникает слишком большой рычаг, и при увеличении нагрузки ось приходит в негодность.

Сломанная задняя ось велосипеда

К сожалению, если ось сломалась или погнулась, то придётся поставить новую, так как они не поддаются восстановлению. Хорошая новость заключается в том, что оси стоят недорого, и их легко заменить. Следует учесть, что производители используют различную резьбу, а конусы могут отличаться по размеру и полноте. Поэтому во время похода в магазин лучше захватить их с собой, чтобы не ошибиться при покупке замены и выбрать то изделие, которое подходит именно к вашей втулке.

Хруст или шум внутри втулки

Шумы, скрип и хруст сигнализируют о том, что вашей втулке пора пройти техобслуживание. И сделать это следует как можно скорее, иначе всё может закончиться очень плачевно. Для начала следует разобрать втулку, поменять смазку и проверить детали на наличие дефектов. Испорченные компоненты нужно заменить. Если после всего этого проблема осталась, то стоит проконсультироваться у специалиста. Возможно, что она возникла из-за низкого качества самой втулки, и придётся ставить новую.

Задняя втулка велосипеда является очень важным и часто недооценённым элементом велосипеда, а её ось подвергается увеличенным нагрузкам. Песок, грязь, микроскопические обломки и пыль обладают абразивными свойствами, разрушающими металл. Поломки механической части заднего колеса требуют дорогостоящего ремонта или даже замены всего узла, поэтому своевременное и правильное техническое обслуживание втулки существенно продлит жизнь вашего байка и поможет избежать ненужных трат.

Колесо, как следует из пословиц, — одно из самых давних изобретений. Однако, колеса велосипеда появились в привычном для нас виде примерно около столетия назад. Сегодняшняя тема – устройство колес велосипеда, а также конструкция отдельных его комплектующих. Первоначально таковые изготавливались из дерева, ни о каких спицах или втулках речь не шла. Сейчас же это сложное высокотехнологичное устройство, оснащенное подшипниками и непростой системой спицовки.

Элементы конструкции колеса велосипеда

Основные комплектующие велосипедного колеса.

Втулка. Это достаточно сложный механизм, единственный подвижный элемент во всей конструкции;
Спицы;
Обод. Этот элемент представляет собой силовую основу. От прочности этого элемента зависит стойкость колес к внешним нагрузкам;
Резина. Резиновая часть представлена покрышками и камерами. В некоторых моделях резина – это только покрышка, отвечающая за сцепление с дорожной или трековой поверхностью. От правильного выбора резины зависят динамические характеристики велосипеда.

Каждый из приведенных элементов конструкции выполняет свои задачи, рассмотрим их более подробно.

Втулка переднего колеса

Передние втулки проще по строению, и требований к ним минимум. Металл для выполнения втулок велосипеда – титан, сталь и алюминий. Лучшие устройства – точеные и штампованные, литые – менее качественные и относятся к бюджетным. Крепление переднего колеса к раме осуществляется путем заведения концов втулки в перья, эксцентриками или болтами. Эксцентрик имеет свои плюсы и минусы. С одной стороны, снять и установить переднее колесо очень просто, с другой – вор может очень быстро демонтировать велоколеса.

Подшипники на втулках велосипеда различают 2 видов: промышленные и насыпные. Первый вариант более надежный и долговечный, но ремонтопригодность нулевая.

Втулка заднего колеса

Этот элемент велосипеда наиболее технологичный. Различают несколько их разновидностей.

Стандартные;
Планетарные, с переключением передач внутреннего типа;
Оснащенные тормозным механизмом. Как правило, это тормоза барабанного типа;
С креплением для ротора (тормозного диска)

Здесь всё устроено значительно сложнее. На отдельных моделях велобайков устанавливают втулки планетарного типа. Внутри такой конструкции запакована вся система передачи, подобно автомобильной. Эксплуатировать такое устройство удобно, но КПД его невысокий. К недостаткам относят высокую стоимость и довольно большую массу.

Самые дешевые модели велосипедов оснащены тормозными втулками. Внутри имеется тормозное или блокировочное устройство, срабатывающее от обратного движения цепи.

Спицы

Эти элементы обеспечивают прочность конструкции, его легкость и жесткость. В меньшей мере, они выполняют роль амортизаторов. С одной стороны, стержень спицы прикреплен к барабану втулки, с другой – к ободу, при помощи ниппель-гайки. В зависимости от разновидности спицевания, выделяют такие разновидности вилсетов:

Стандартные. Спицы титановые или из оцинкованной стали;
Карбоновые дисковые;
Моноблочные. В этих конструкциях спицами служат лопасти из углепласта.

Требования к спицам довольно жесткие. В стандартном велосипеде количество спиц 36 или 32. На отдельных спортивных велобайках ставят 24 или 28 спиц. Грузовые, а также трюковые модели велосипедов могут иметь 40 или48 спиц.

Покрышки (резина)

Наружная часть обода представлена покрышкой. Выбор покрышки, а, значит, и вида протекторов, зависит от стиля езды. Различают такие разновидности покрышек:

All terrain – покрышки со средними протекторами (универсальный вариант);
Слики, полуслики – покрышки с минимальными протекторами. Применяются на спортивных велосипедах для езды по асфальту;
Грязевые протекторы. Покрышка большой ширины, с нанесенным сложным рисунком. Этот вариант для бездорожья;
Зимние. Помимо протекторов, такие покрышки оснащены шипами из металла. Редкие металлические шипы дают возможность передвижения на велосипеде по снегу и обладают эффектом самоочистки. В особенности, это актуально для задних колес велобайков.

Стандартные размеры колес велосипеда

Выбор того или иного размера осуществляется в зависимости от роста и задач спортсмена, но есть и определенные стандарты диаметра колеса (в дюймах).

26 – для великов горного и прогулочного типов. В последнее время популярным в этих типах велосипедов становится размер 27,5;
28 – для дорожных велосипедов и гибридных моделей;
29 – для найнеров.

Типичные поломки колеса велосипеда

Что делать в конкретном случае описано ниже.

Смазывание втулки

Обратить внимание на втулку нужно сразу после того, как шины начали вращаться туже и (или) при езде появились посторонние звуки. Обслуживание зависит от того, какая разновидность устройства используется (на пром- или на насыпных подшипниках).

Насыпные подшипники

Периодичность замены смазки – через 1-2 тыс. км пробега. Для смазывания втулки снимают колесо. Демонтировать покрышку и камеру не следует, они процессу смазывания не мешают.

Теперь осталось вставить ось и подкрутить гайки конструкции. Чрезмерно усердствовать не нужно. Главное, чтобы колесо не болталось при установке.

Промышленные подшипники

Замена спиц

Для замены спиц необходимо вначале подобрать спицы необходимой длины. Далее снимается покрышка, вынимается камера. Далее, специальным инструментом, вынимаются неисправные спицы, заменяются на новые и в обратном порядке всё собирается в исходное состояние. Данная процедура достаточно сложная и отдельно описана в нашей статье как заменить неисправные спицы в колесе велосипеда.

Итоги

Знания об устройстве колес велосипедов очень важны для владельцев. В особенности, это помогает для правильного выбора конструкции колеса и при покупке велосипедных аксессуаров.

Изобретение колеса – очень старое, но колёса для велосипеда в современном виде появились чуть больше ста лет назад. Узнаем, какие бывают типы, из каких частей состоят модели, какие стандарты существуют для их размеров и компоновок.

Колёса, рама и руль – это составные части самого первого велосипеда, появившегося двести лет назад. Тогда это были деревянные круги де-факто без втулки, но уже через пятьдесят лет мир увидел модели с практически современными спицами и сложными подшипниками. Сейчас колёса велосипедов – это несколько типов высокотехнологичных устройств, разработка которых находится на уровне лучших автомобильных и авиационных концернов.

Конструкция колеса

В первую очередь, рассмотрим саму конструкцию. На самом деле, ничего сложного в них нет:

втулка – самый сложный механизм, единственный движущийся элемент в колесе;
спицы – не все колёса созданы используют спицы, но большинство из них. Лёгкие и прочные, хорошо передающие усилие, но и компенсирующие серьёзные деформации;
обод – силовая основа, от крепости обода зависит устойчивость всей конструкции к нагрузке;
резина – покрышка и камера, иногда только покрышка – внешняя часть, которая отвечает за сцепление с дорогой или треком. Конфигурация резины – залог динамики велосипеда.

Каждый элемент колеса важен и в современной индустрии поставляется несколько их типов. Разберём их подробнее.

Втулки

Самый технологически сложный элемент колеса – втулка. Даже стандартная втулка горного велосипеда достаточно сложна, а существует несколько типов втулок, содержащих элементы трансмиссии:

обыкновенные втулки;
втулки с креплением для тормозного диска (ротора);
с внутренним переключением передач (обычно – планетарная втулка);
с тормозным механизмом (обычно – барабанные тормоза).

Простая втулка с эксцентриком

Втулки изготавливаются из стали, алюминия и титана. Качественными считаются точёные и штампованные изделия, недорогие модели изготавливаются литьём. Конструктивно колесо закрепляется к раме заведением в перья концов втулки и закреплением их болтами или эксцентриком. Эксцентрики – неоднозначное крепление, с одной стороны, это простота установки и снятия колеса, а с другой, возможность злоумышленника быстро разобрать велосипед.

Отдельное внимание следует уделить подшипникам. Обычно их разделяют на наборные, лёгкие в замене и обслуживании, и промышленные, запрессованные и отлаженные на производстве, более лёгкие и надёжные, но неремонтопригодные.

Сложные втулки

Также многим знакомы тормозные втулки. Они устанавливались на советские велосипеды и сейчас часто встречаются в сверхбюджетных моделях. Внутрь втулки помещается блокирующий или тормозной механизм, который срабатывает от обратного усилия цепи.

Планетарная велосипедная втулка

Спицы

Обеспечивая небольшую амортизацию, спицы, в первую очередь, это основа жесткости, прочности и лёгкости колеса. Амортизационный момент важен для равномерного распределения нагрузки по ободу, так как абсолютно жесткая конструкция очень уязвима против неровностей. Сама спица – это длинный стержень, с одной стороны загнутый, для крепления на барабан втулки, а с другой заканчивающийся резьбой под ниппель-гайку, которая закрепляет спицу к ободу.

Выделяют несколько типов устройств по их спицеванию:

стандартные спицованные колёса (в качестве материалов используется нержавеющая сталь, обычная сталь с цинковым напылением или титан);
дисковые карбоновые варианты;
моноблочные велосипедные колёса, роль спиц в которых выполняют углепластовые лопасти.

Требования к качеству спиц очень велики. В стандартном наборе обычно 32 или 36 спиц, на некоторых спортивных моделях устанавливаются комплекты из 24 и 28 спиц в целях облегчения конструкции, а на тяжёлых – трюковых, грузовых и иных велосипедах – число спиц может достигать 40 и даже 48 штук.

Наборы спиц различаются по длине, и обычно на одном велосипеде их три типа: для переднего колеса, для заднего колеса справа и слева. Спицовка – достаточно сложная наука, и об этом – отдельная статья.

Обод – это круглая рама со сложным профилем, которая с одной стороны крепится спицами к втулке колеса, а с другой – предоставляет пространство для закрепления камеры и покрышки. Покрышки закрепляются на ободе либо специальным пазом (стандартная компоновка) – такое крепление называется коробчатое, либо вклейкой (узкие шоссейные колёса на велосипед).

Резина

Внешняя часть колеса – это покрышка. Выбор покрышки зависит от типа катания. Всего выделяют четыре типа протекторов:

All terrain – универсальная покрышка, со средней глубиной протектора и боковыми перьями;
слик и полуслик – покрышки с минимальным протектором, ориентированные на катание по асфальту и трассам на скоростных велосипедах;
грязевый протектор – широкая покрышка со сложным рисунком и большой глубиной, предназначенная для передвижения в сложных условиях;
зимний протектор – к сложному узору добавляются металлические шипы, которые позволяют передвигаться по льду и снегу. Рисунок с редкими шипами позволяет передвигаться по рыхлому снегу и позволяет колёсам самоочищаться. Особенно это важно для заднего колеса.

Покрышки обладают двумя определяющими параметрами:

Посадочный диаметр – подходящий для резины размер обода – от 20 до 62 см;
Ширина резины – от 3 до 5 см.

Стандартные размеры

После конструкции определяющим для модели велосипеда становится его размер, который маркируют как диаметр или длину окружности. Какие бывают размеры? Каждый размер подбирается под задачи и по росту велосипедиста, но есть стандарты отрасли:

Размеры велосипедных колёс заложены в стандарте ISO, хотя различные производители и маркируют свои изделия по-разному. Далее - таблица размеров, согласно ISO стандарта, по которой легко можно узнать диаметр вашего обода.

Размеры колёс в ISO стандарте

Заключение

Знания о колёсах для велосипедов очень важны для велосипедистов, и пусть не каждый может спицевать их или выбрать абсолютно подходящую под его стиль катания покрышку, но представлять, какие части велосипедного колеса есть, и за что они отвечают, вполне возможно, просто прочитав эту статью.

Что это за зверь такой

Функциональное различие между передней и задней втулкой заключается в сложности конструкции и предназначении в целом. Если передняя осуществляет только вращение переднего колеса, то задняя взаимодействует тем или иным способом с трансмиссией велобайка, позволяя определять скорость и накат колеса. От правильной работы задней втулки будет зависеть эффективность езды велосипеда.

Задние втулки различаются в зависимости от устройства, используемого материала, веса, размера и варианта изготовления. В основе каждой из них будет базовый комплект:

внешний корпус, должен обеспечивать защиту всего механизма, поэтому изготавливается при помощи литья или штамповки. Но последний отличается более высоким показателем прочности. Необходимо помнить, что на маленькую вело-втулку, по сравнению со всем велосипедом, оказывается, 1/3 давления велосипеда;
фланцы, представляет собой выступ сбоку, который позволяет соединять весь механизм со спицами колеса. Различаются под обычный тип спиц и под прямую спицовку; внутри задней втулки находится ось колеса. Различается по длине, диаметру и типу оси: QR (быстросъемный эксцентрик, бюджетные велосипеды), Thru-axle (полая ось, современный тип оси с повышенной жесткостью) и Boost Thru-axle (самый новый стандарт для экстрим дисциплин, с расширенным расстоянием между фланцами). При необходимости измеряется длина от одной гайки до другой;
подшипники и его составляющие, обеспечивают работу всего механизма втулки велосипеда, и являются основным источником люфта. Их различают по: насыпные подшипники — легко регулируются и предоставляют возможность устранить люфт самостоятельно и промышленные — имеют высокий КПД, неразборные. Не подлежат ремонту, а меняются полностью. Чаще всего устанавливают на шоссейники.

Различные виды и стандарты

Существует следующее разделение задних втулок велосипеда. Это разделение условное, но с ним стоит познакомиться.

Модификации

Кроме, основных функций имеются свои виды (модификации):

имеет встроенный ножной тормоз и свободный ход;
бестормозной механизм и свободный ход;
бестормозная система с отсутствием свободного хода;
планетарная.

Суть первого заключается в том, что торможение возможно при прокручивании педалей в обратном направлении. Устройство собрано таким образом, что при торможении барабан и колодки реагирую на движение звезды в обратную сторону и останавливают велосипед. Но существует и другая разновидность тормозного механизма. Так называемая червячная втулка. Такой способ не отличается эффективностью, так как тормозит только заднее

колесо. Плюс этой разновидности в неприхотливом обслуживании, которое не потребует много ресурсов. Свободный ход позволяет педалям продолжать движением даже при прикладывании усилий.

Бестормозной механизм без свободного хода — так называемые фиксы (fixed-gear). Это облегчённая версия, более компактная и проще в обслуживании. Она имеет одну фиксированную передачу и при езде педали крутятся вместе с колесом. Узконаправленная система, используется в детских велосипедах и в некоторых трековых дисциплинах.

Бестормозной механизм со свободным ходом – это наиболее распространенная современная версия, применяемая на всех скоростных велосипедах и в большинстве велодисциплин.

Планетарная втулка стоит в стороне от всех вышеперечисленных и имеет на борту встроенную сложную систему передач. По принципу работы похожа на коробку передач автомобиля и позволяет избавить трансмиссию велосипеда от привычных переключателей передач, от кассеты и ограничиться одной звездой на каретке и одной звездой на задней оси велосипеда.

Типы крепления тормозного ротора

Также втулки разделяют в зависимости от сопоставимости с задним тормозом. Среди всех известных тормозных систем велосипеда (дисковых, ободных, роллерных) наиболее сложная дисковая. При чём её могут применить и для ободного тормоза, но использование наоборот недопустимо.

Дисковые же роторы крепятся на втулку двумя способами:

Centerlock (шлицевой);
6Bolt (на шести болтах).

Стандарты оси

Кроме выше перечисленных видов существую отличия втулок по параметрам оси. Перечислим основные ныне используемые:

QR эксцентрик:

10×135мм. — используется на бюджетных двухколесниках.

12×135мм.
12×142мм. 12×150мм.
12×157мм.

12×148мм. — один из самых новомодных стандартов. Используется преимущественно в жестких дисциплинах, таких как трейл, эндуро, даунхилл, оллмаунтин.

Обычно задние втулки имеют асимметрию, так как с правой стороны расположены элементы трансмиссии. Поэтому правый фланец смещен к центру оси для распределения нагрузки и повышения жесткости колеса.

Так как уровень загрязненности велика характеризуется его местом езды, то наиболее пострадавшими будут горные, чем шоссейные или дорожные. Для горного велосипеда, кроме сальников, соединённых с конусами устанавливают резиновые пыльники. Этот элемент позволят защитить движущий механизм от мелкого мусора, пыли и грязи. Но дополнительный механизм увеличивает вес, что на шоссейном велобайке критично.

Внутреннее устройство, принцип действия

Необходимое обслуживание

Каждая поездка создаёт нагрузку на заднюю втулку, кроме того, происходит ее загрязнение. Поэтому рекомендуется проводить ТО компонентов раз в сезон. Но частота обслуживаний зависит от режима и дисциплины катания на велосипеде. При техосмотре проводится подтягивание корпуса, чистка, смазка или замена подшипников (если установлены насыпные подшипники), смазывание внутренних частей механизма, настройка устройства колодок.

Однако, насколько бы не был тщательным уход, может понадобиться замена или ремонт. Прежде всего необходимо определять признаки, когда потребуется та или иная процедура реанимации велосипедного колеса.

при катании создаётся грохот или другой нехарактерный звук, исходящий из задней втулки;
в процессе езды ощущается люфт колеса. Оно немного пошатывается, возможно, звуковое сопровождение указанное в первом пункте;
кроме вышеуказанного возможен хруст в подшипниках;
езда на велосипеде стала существенно хуже, то есть эффективность наката снизилась и как результат сниженное КПД от педалирования.

Звуки могут исходить по причине плохо затянутых гаек или наоборот перетянутых. Это относится и к люфтированию. Хруст в подшипниках или в других деталях может говорить о плохой смазке или окончании срока работы подшипника или других деталей.

Итоги

Устройство колёс велосипеда отличается сложностью, но не стоит бояться изучать его составные части, так как в процессе это позволит продлевать долговечность элементов втулки, что благоприятно отразится как на езде, так и на вашем кошельке. В конструкции задняя втулка отличается сложностью от передней, но ведь оттого она и способна выдержать такую нагрузку и приводить велобайк в движение. Не стоит пускать на самотёк жизнедеятельность важного компонента. Выполняйте систематическое обслуживание и при необходимости ремонт/замену частей, тогда втулка и колёса вашего велосипеда прослужат значительно-значительно дольше.

Гражданский проспект, 118к1
Трасса Юкки 1 (Мега Парнас)

Будни с 10:00 до 22:00
Выходные с 09:00 до 23:00

Главная SKI блог Втулка велосипеда - ремонт, уход и прочие тонкости

Втулка велосипеда - ремонт, уход и прочие тонкости

Втулка велосипедного колеса – это центральный элемент, который обеспечивает беспрепятственное вращение. От слаженной работы и состояния узла зависит накат, при неисправности колесо отказывается вращаться или существенно повышается трата энергии на работу педалями. Рассмотрим основные типы и особенности ухода за втулками.

Содержание:

Строение

При вращении колеса появляется трение, чтобы его минимизировать, используются подшипники различных типов:

Передняя втулка проще, ее единственная задача - это вращение переднего колеса с минимальным сопротивлением качению.

В простейшей форме она состоит из типовых элементов:

Корпус, в котором предусмотрены посадочные места под подшипник. В зависимости от типа это может быть полукруглая канавка для установки шариков или сепараторов, либо внутренний цилиндр для плотной посадки промышленного подшипника. На внешних частях корпуса имеются отверстия для фиксации спиц, а также для установки диска механического или гидравлического тормоза;
Ось. Пруток круглого сечения с двумя резьбовыми концами. Он служит для фиксации втулки на дропаутах вилки, а также для закручивания прижимных гаек, конусов, прижимающих установленные сепараторы/шарики в оптимальном положении. На оси имеются прижимные элементы и контрящие гайки, которые позволяют выставить прижим подшипников в настроенном состоянии;
Пыльники. Это вставки, которые обеспечивают защиту внутренних компонентов от пыли, абразива с дороги.

Задняя втулка чуть сложнее, так как на ней фиксируется часть элементов трансмиссии. В простейшей форме она включает одну звездочку на синглспидах, у скоростных велов ставится трещетка или кассета.

Лично мы, в прокате велосипедов спб , стараемся использовать только кассеты, так они более надежные.

Для этого на втулке предусмотрена резьбовая часть или специальные крепления. Реже встречаются и существенно дороже узлы с встроенными механическими КПП, которые выделяются своими размерами и весом. Чем больше скоростей, тем массивнее оснащение.

На синглспидах (в особенности на старых советских или детских велосипедах) в заднюю втулку встраивается ножной тормоз

С ростом популярности электрических средств передвижения появились мотор-колеса для велосипедов. Оборудование встраивается во втулку, выделяется габаритами, может быть больше половины диаметра колеса у мощных моделей.

Оснастить таким образом можно как переднее, так и заднее колесо.

Часто передние и задние элементы различаются запасом прочности, то есть размерами, толщиной компонентов и материалами. На заднее колесо действует большая нагрузка при педалировании.

По методам выпуска производители выделяют 3 основных типа:

Каждый принцип задействует свою методику и станки на производстве. Для выпуска используется сталь, либо алюминий, как более легкая альтернатива.

Считается, что литые детали имеют сниженный запас прочности, но их преимущество в меньшей массе, что актуально для скоростных шоссейников. Литье и точеные на токарном/фрезерном станке в основном выпускают из алюминиевого сплава, штампуют из стали.

Ось втулки изготавливается из стали, алюминия, топовые версии могут выполняться из титана

Задняя втулка, типы

Выделяют 5 типов втулок для заднего колеса велосипеда:

Flip-flop;
Планетарная;
Со встроенным барабанно-колодочным механизмом;
С отсутствующим свободным ходом (применяется на трековых велосипедах);
Классика (тормозов нет, есть посадочные места для трещетки/кассеты, диска).

Классическая схема распространена наиболее широко. На корпусе предусмотрено посадочное место под кассету (окталинк) или резьба для накручивания трещетки. Для установки диска используется кронштейн из металла с резьбовыми отверстиями, их 2 типа, предназначенные для 2-х вариантов распространенных размеров дисков.

Характерная особенность расположения задней втулки скоростного вела – это ее асимметричность. Помимо самой формы, спицы к ней крепятся не одинаково. Так со стороны, где нет диска и элементов трансмиссии, формируется зонт и спицы расположены под острым углом к радиусу колеса.

Чтобы максимально компактно уместить навесное, со стороны трансмиссии спицы расположены под углом, более близким к плоскости колеса

За счет установки кассеты или трещетки, втулка включается в систему трансмиссии, связывается с кареткой педалями.

При вращении вперед происходит зацепление механизма и колесо начинает движение, если крутить педали в обратную сторону – ничего не происходит. Это называется свободным ходом, он необходим для того, чтобы байк не остановился при прекращении педалирования.

Планетарный тип востребован, но менее распространен, преимущественно это связано с дороговизной, громоздкостью и меньшей эффективностью. Если обычные трещетки/кассеты могут дать более 500% диапазона передаточных чисел, то даже средняя по характеристикам планетарка с трудом подбирается к 250%.

Существуют скоростные модели, которые приближены к классическим трансмиссиям по эффективности, но они очень дорогие и громоздкие

Варианты:

Обычно используются 3 скоростные планетарные втулки, которые способны в среднем выдать менее 150% чисел. Они актуальны в первую очередь для городских, прогулочных байков и круизеров;
Более дорогие модели включают 5-8 передач – это средний диапазон;
Некоторые бренды выпускают сложные схемы по 11 передач.

Преимущества этого типа узлов в надежности и отсутствии необходимого обслуживания. Обычно они позиционируются, как неразборные, но при желании их можно демонтировать и провести ТО.

Внутри конструкция идентична механическим КПП, есть несколько подвижных осей с шестеренками, различное положение которых задает повышенную или пониженную частоту вращения колеса. Емкость частично заполнена маслом, что минимизирует трение и износ компонентов в процессе работы.

Преимущества планетарок:

Надежность. Металлическая конструкция лучше классических трансмиссий защищена от попадания камней, веток и случайных ударов даже на скорости;
Защищенность. Герметичный корпус не пропускает внутрь абразив с дороги, пыль, влагу. Поэтому смазка не меняет своих свойств длительное время, не провоцируется ускоренный износ подвижных компонентов.

На синглспидах часто используются втулки с барабаном или червячные конструкции.

Это всем знакомое устройство детского велосипеда, который тормозит задним колесом при повороте педалей назад:

Педали проворачиваются назад, блокируется корпус втулки;
При этом начинают раздвигаться колодки и упираются в корпусные детали;
С ростом усилия нажатия педалей повышается эффективность торможения.

У червячной схемы принцип действия отличается в том, что внутри расположен червяк, который вдавливается в корпусную часть при повороте педалей, за счет чего осуществляется замедление.

Такая втулка надежна и обладает большим запасом прочности, колодки очень медленно изнашиваются, потому на ТО они попадают редко. Простота конструкции также обеспечивает надежность схемы

Flip-flop подразумевает наличие звезд по обе стороны втулки, но разных размеров (дают различное передаточное соотношение). В зависимости от положения колеса выбирается скоростной режим. Обычно используется для трековых байков, так как не имеется встроенной системы торможения и свободного хода.

Из сравнительно свежих разработок можно выделить втулки с амортизационными вставками, их задача – снижение вибраций при катании.

Метод крепления на раме может быть нескольких типов:

Эксцентрик. Это тонкая шпилька, которая проходит насквозь через ось колеса. Для нее предусмотрено сквозное отверстие, на шпильке с обеих сторон находится резьба, которая позволяет выставить гайку и затянуть эксцентрик. Подразумевает быстроту съема колеса без инструмента;
Гайки. Наиболее распространенный вариант среди бюджетных байков. В этой форме цельнометаллическая ось оснащается резьбой на обоих концах. При помощи гаек (обычно под рожковый ключ на 15) все затягивается на дропаутах;
Шлицевые. На оси шлицевая накладка, в остальном идентичны гайковым.

По надежности эксцентрик уступает гайкам, потому актуально использовать его для городской езды без экстрима.

Разборка и обслуживание

Проще всего снимается и разбирается передняя втулка, если она на гайках, то достаточно рожкового ключа на 15, эксцентрик отжимается без дополнительного инструмента:

Шаг 1. Двумя ключами раскручиваются гайки. Лапка эксцентрика отгибается из закрытого положения, что позволяет свободно открутить гайку шпильки рукой. На оси эксцентрика с обеих сторон имеются конические пружины, снимайте осторожно, чтобы не потерять;
Шаг 2. Снимаются проставки, которые нужны, чтобы выставить колесо по центру рамы. Их удобнее всего собирать в отдельную коробочку, чтобы не потерять;

Шаг 3. Откручиваются прижимные площадки конусов (для насыпных подшипников и сепараторных). Их сразу можно очистить от старой смазки и отложить до момента сборки. Осторожно, насыпные шарики легко потерять, собрать их лучше отдельно, предварительно протерев от старой смазки.
Промподшипники никуда не рассыпятся, так как сидят плотно, для их снятия нужен специальный съемник, чтобы не повредить втулку постукиваниями.
Если специализированного инструмента нет, то можно аккуратно выбить ось, на ней также находятся посадочные места, потому при выбивании один из подшипников окажется снят. Чтобы не повредить металл ударами, нужно использовать проставку, для стальной оси подойдет более мягкая алюминиевая, через которую совершаются удары;

Шаг 4. Из посадочного места удаляется вся старая смазка, вместе с ней попавший за время работы абразив. Посадочные места для сепараторов и шариков могут выработаться, если появились заметные канавки, прокатанные шариками, пора задуматься о замене втулки.
Посадочному месту промподшипника не свойственно изнашиваться, но сам расходник постепенно выходит из строя. Проверить состояние можно, попытавшись сместить центральное посадочное место относительно внешней обоймы: если есть люфт или при вращении слышен скрип/скрежет, то расходник подлежит замене;

Шаг 5. Во втулку набивается смазка, подойдет густая, аналогичная Литолу 24 по густоте, однако, сам он не рекомендуется, так как накапливает влагу и теряет свойства из-за этого. Не нужно слишком много, но и недостаток приведет к ускоренному износу. Оптимальное количество такое, чтобы шарики держались за счет поверхностного натяжения ГСМ, но не были полностью погружены.
Промы просто запрессовываются. Если необходимо выжать последнее из уже изношенных, их тоже можно обслужить. На каждом промподшипнике с двух сторон сепараторы с шариками закрыты крышками из металла или пластика, аккуратно поддев, их можно снять. Внутрь плотно набивается густая смазка и крышка ставится обратно. Это не устранит износ металла, но позволит проехать еще пару сотен километров до замены;

Шаг 6. Сборка производится в обратном порядке. Конуса при этом нуждаются в регулировке, путем подбора затяжки прижимающей платформы. Нужно, чтобы сохранялся максимальный накат, но без люфтов. Чтобы добиться этого, колесо можно взять за оси и крутануть, подняв. При покачивании не должно быть биений, вращению ничего не должно препятствовать.

Задняя втулка практически не отличается по методике демонтажа и обслуживания. Разница в том, что нужно перед началом открутить трещетку/кассету. Для этого используется специальный съемник из цепи или головка со шлицами, подходящими под форму внутреннего отверстия трещетки.

Разумеется, при наличии дискового тормоза, его нужно демонтировать перед разборкой, открутив крепежные болты

Читайте также: