Велосипедная цепь

Велосипедная трансмиссия. Велосипед как и любое транспортное средство содержит трансмиссию, которая передаёт усилие от ног человека к колесу. Трансмиссия бывает нескольких видов, но в подавляющем большинстве случаев используется цепная передача.

Цепь

Велосипедная цепь

Новая цепь

Велосипедная цепь предназначена для передачи, по возможности с малыми потерями, крутящего момента с ведущей звездочки велосипеда на ведомую. При этом степень эффективности цепи может составлять до 98 %. Цепь может также быть частью переключателя скоростей.

Конструкция цепи

Конструкция цепи 1. Наружная пластина 2. Внутренняя пластина 3. Валик (пин) 4. Втулка 5. Ролик

Велосипедные цепи различаются шириной и расстоянием между осями (пинами) скрепляющими звенья цепи. Ширину цепи определяет количество ведомых звездочек на кассете следующим образом:

Количество звезд в кассете	Ширина цепи, мм
1	8.7 - 11.0
4-5	8.7
6	7.8
7	7.3
8	7.1
9	6.6
10	~6.3

Обслуживание цепи

Цепь необходимо периодически промывать, смазывать, а каждые несколько тысяч километров — менять. В противном случае расстояние между звеньями увеличивается из-за износа осей, и происходит прогрессирующее разрушение звёзд. Показателем того, что цепь надо заменить, является удлинение её на 0,5 %. Если под рукой нет специальных измерительных инструментов, оценить степень износа цепи можно, установив цепь на большую ведущую звезду и попробовав оттянуть и сдвинуть её вбок от зубьев. Если освобождается более 3-4 зубьев, цепь считается критически изношенной. Ещё один хороший метод измерить износ цепи: измерить длину 12 звеньев в центрах оси. Если это значение равно 304 мм или 1 футу, то цепь считается не изношенной. Если её длина увеличилась на 4 мм, то цепь считается изношенной и подлежит замене.

Многоскоростным системам необходима цепь с повышенной поперечной гибкостью.

Переключатель скоростей

Задний переключатель скоростей

Rohloff-планетарный механизм переключения передач

Планетарная втулка Shimano Nexus Inter 8 с ножным тормозом

В простейшем случае велосипед имеет только по одной ведущей и ведомой звезде. Однако максимальную мощность человек развивает при достаточно узком диапазоне усилий, поэтому многие велосипеды оборудованы механизмами переключения скоростей. Переключатели скоростей бывают нескольких видов.

Классический переключатель скоростей

Переключатель скоростей в том виде, в каком он применяется сегодня на большинстве велосипедов, изобрёл известный итальянский велосипедист Туллио Кампаньоло (en:Tullio Campagnolo) в 1950 г. Звезды (как сзади, так и спереди) смонтированы в блоки. Передний блок звёзд называется системой, задний блок звёзд - кассетой. Переключение осуществляется с помощью бокового смещения цепи направлением её на нужную звезду. Чтобы обеспечить равномерное натяжение цепи при разных передаточных отношениях, задний переключатель оборудован специальным устройством натяжения. Велосипед может иметь от 3 до 9 ведомых звёздочек и 1—3 передних, что позволяет таким образом обеспечить до 27 передач. Впрочем, передачи зачастую частично пересекаются (например, положения 32/16 и 22/11 эквивалентны); но такое пересечение необходимо для более удобного и плавного переключения. Кроме того, эффективность передач не одинакова: при большом перекосе цепи (например, с первой передней на последнюю заднюю звезды) трение и износ цепи сильно возрастает, потому такими передачами активно пользоваться настоятельно не рекомендуется.

Переключатели управляются с помощью натяжения тросиков, которое регулируется специальными ручками переключения. У велосипедов до конца 1980-х — начала 90-х натяжение тросиков регулировалось плавно, из-за чего велосипедисту необходимо было самому определять положения, соответствующие переключению на очередную передачу. Позднее получили распространение системы индексного переключения, в которых механизм дискретно управляет перемещением тросика и, соответственно, переключателя. Само переключение осуществляется либо нажатием одного из двух рычагов (один для повышения, другой для понижения), либо вращением специального кольца. Рычаг переключателя скоростей системы находится на левой ручке, кассеты - на правой ручке.

Планетарный переключатель скоростей

Кроме классического переключателя скоростей, используется также и планетарный. По сравнению с внешним переключением его механический КПД ненамного ниже,[1] но он менее подвержен воздействию внешней среды и более удобен в обращении (в частности, позволяет переключать передачи, стоя на месте), поэтому активно применяется для городских и туристских велосипедов. В городских велосипедах из планетарных механизмов чаще всего применяются комбинированные трёхступенчатые и реже восьмиступенчатые, обеспечивающие переключение трёх или восьми передач и тормоз. Долгое время трёхскоростные втулки являлись самыми лёгкими и отлаженными, но в последнее время японская фирма [2].

Вмонтированная тормозная система может быть разной - ножной тормоз, роллерный тормоз или дисковый тормоз. В первом и втором случаях тормозное устройство находится внутри втулки, но управляется по-разному: ножной тормоз - движением педалей назад, роллерный - с помощью тросика. А диск затормаживается с помощью калипера; также существуют облегчённые бестормозные втулки для использования совместно с ободным тормозом. Самые дорогие модели (например, скоростные втулки Rohloff) имеют 14 передач, обеспечивая передаточное соотношение более 500 % — это сравнимо с хорошим классическим переключателем скоростей, но и масса у таких втулок составляет около 2 килограммов.

Ведущими производителями планетарных переключателей скоростей являются фирмы: SRAM и Rohloff

Иные виды трансмиссии

Кроме цепной передачи, существуют также другие виды трансмиссии велосипеда.

• Прямая передача. Шатуны и педали установлены непосредственно на ведущем колесе, передача усилия идёт непосредственно от шатуна к колесу. Такой вид передачи использовался на ранних моделях велосипедов, например пенни-фартинг, а также используется на детских трёхколесных велосипедах (трициклах).
• Зубчатая передача. Усилие передаётся посредством ряда зубчатых шестерней. Такой вид трансмиссии также использовался на ранних велосипедах.
• Карданная передача. Передача усилия происходит через вращающийся карданный вал.
• Ременная передача. Усилие передаётся с помощью шевронного ремня. Преимущества в отсутствии смазки и шума, большей прочности и большего ресурса по сравнению с цепью. Недостатки - только планетарные механизмы переключения поддерживаются в данный момент.

См. также

• Цепная передача
• Планетарный механизм

Ссылки

• Планетарные втулки с внутренним механизмом переключения передач
• Обслуживание велосипедной цепи