Планетарка на велосипед - Все о велосипедах

Оптимальная скорость, плавность движения, частота вращения педалей, нагрузка на велосипед – за все это отвечает велосипедная трансмиссия. Планетарная втулка представляет собой сложную механическую систему, служащую для переключения скоростных режимов. У данного механизма есть как почитатели, так и критики, вследствие чего целесообразно познакомиться с ней ближе.

Внутри корпуса приспособления располагается шестеренчатый механизм, назначением которого является смена передаточного отношения. Устройство характеризует себя как долговечный и надежный механизм. Эта трансмиссия велосипеда принципиально отличается от классической, предусматривающей использование звездочки. Благодаря массе положительных качеств, присущих механизму, интерес к планетарным втулкам со стороны велосипедистов продолжает расти.

Набор положительных качеств, присущих планетарной втулке, позволяет оборудовать ею велосипеды, предназначенные для городских поездок. Продвинутые велосипеды наподобие Dutch байка оснащаются семиступенчатыми втулками, тогда как более простые городские велосипеды оборудуются трехступенчатыми аналогами. Сам механизм герметично закрыт корпусом втулки – все внутренние элементы механизма находятся в масле. Ввиду утяжеления конструкции байка планетарные втулки применяются в качестве элемента трансмиссии преимущественно на городских велосипедах, где количество препятствий минимально.

Устройство и принцип действия (с рисунками)

Втулка функционирует подобно автомобильной КПП. Система позволяет в нужный момент и предельно быстро сменять интенсивность движения велосипеда. Устройство втулки представлено рядом элементов:

Солнечная шестерная
Водило
Планетарная шестерня
Муфта сцепления
Задняя звездочка
Планетарная обойма
Зубчатое колесо

Рассматриваемый механизм представляет собой необходимый компонент системы велосипедного привода. В основе работы данного приспособления лежит сложный принцип шестеренчатого механизма, изменяющего передаточные отношения. Процесс регулирования передач осуществляется при помощи ручки переключателя. Принцип действия планетарки стоит разобрать более конкретно:

Зубчатое колесо двигается посредством задней звездочки (на низкой передаче). Планетарная обойма служит для перемещения втулки, понижения скорости. Колесо осуществляет 3 поворота на каждые 4 вращения звездочки. На данном этапе передача понижается на четверть
Прямая передача предусматривает движение зубчатого колеса под воздействием звездочки. Зубчатое колесо перемещает планетарку, вследствие чего происходит прямая передача
Высокая передача подразумевает передачу усилия от звездочки на обойму. Под воздействием усилия зубчатое колесо начинает двигаться. Колесо вращается 4 раза на каждые 3 оборота звездочки. В это время осуществляется повышение передачи на треть

Некоторые втулки оснащены задней передачей, что приходится весьма полезным решением для трехколесных велосипедов. Некоторые механизмы могут похвастать 14 скоростными режимами, однако стоимость подобных устройств оказывается достаточно высокой. Вместе со втулкой допускается установка корпуса защиты цепи.

Положительные качества и недостатки

Как и всякий механизм, рассматриваемая система имеет сильные и слабые стороны. Начнем с достоинств:

Механизм полностью изолирован, находится внутри корпуса. Благодаря закрытому исполнению планетарки попадание пылии прочих загрязнений внутрь исключается
Эксплуатационная надежность за счет закрытого исполнения
Значительный эксплуатационный ресурс механизма, работающего в масляной ванне
Механизм смены передач наряду с тормозом не обслуживается, поэтому владельцу велосипеда не нужно уделять внимание приспособлению
Переключение скоростных режимов производится в неподвижном состоянии
Используется обычная односкоростная цепь
Возможно использование ножного тормоза
Планетарная втулка удобна при катании в зимнее время года
Система не повреждается при падении с велосипеда, авариях
Заднее колесо обретает большую жесткость и прочность

Разумеется, подобно всякому механизму, рассматриваемая система не лишена недостатков:

Пониженный КПД обусловлен высоким трением шестеренного механизма. По этой причине производители спортивных велосипедов не используют планетарные системы в производственном процессе
Масса планетарной втулки утяжеляет конструкцию двухколесного транспорта
Устранить неисправность в работе планетарной втулки самостоятельно, без помощи специалистов сервисного центра, едва ли удастся

Простые правила переключения скоростных режимов

Механизм смены скоростных режимов планетарки схож с устройством механической КПП автомобиля. Вот почему даже такой надежный механизм при неправильном переключении скоростей может вывестись из строя. Чтобы исключить эту неприятность и избавить себя от дорогостоящего ремонта, нужно иметь представление о правильном пользовании трансмиссией. Усвоив простые правила переключения скоростных режимов на велосипеде с планетарной втулкой, вам удастся продлить срок эксплуатации приспособления по максимуму.

Переключение передач должно производиться без вращения педалей: в момент смены скоростного режима велосипед едет без участия педалей. Вы также можете стоять на месте, неподвижно. Поднимаясь по дороге вверх необходимо пользоваться пониженной передачей. Выбирайте подходящую скорость движения, после чего начинайте крутить педали. Желаете ехать по ровной дороге быстрее? Воспользуйтесь высокой передачей.

Обслуживание планетарной втулки

Несмотря на сложное исполнение конструктивное исполнение, приспособление редко выходит из строя. Внушительный эксплуатационный срок характеризует приспособление с выгодной стороны, увеличивая количество почитателей. К преждевременной поломке втулки может привести несоблюдение простых правил пользования. В случае выхода механизма из строя понадобится обратиться в специализированный сервисный центр, где специалисты быстро устранят поломку. Обслуживание такого механизма требует вмешательства специалистов, поскольку все вращающиеся элементы располагаются внутри, в изолированной и заполненной маслом корпусе. Попытки самостоятельного устранения неисправности механизма зачастую приводят к непоправимым поломкам, что отражается на семейном бюджете.

Оснащение обычного велосипеда втулкой

Для того чтобы сделать обычный велосипед современным и приспособленным для прогулок по разной местности, возможна установка втулки. Для этого вам понадобится установочный комплекс, состоящий из втулки, крепежных элементов и шифтера. Если желание заняться самостоятельной переборкой колеса отсутствует, всегда есть альтернатива – покупка готового колеса со встроенной планетарной втулкой. Nexus SG-3C41 – приемлемая модель втулки для модернизации двухколесного транспорта.

Как только колесо окажется у вас, приступайте к работе по переоборудованию велосипеда. Прежде всего, понадобится поменять местами гайки фиксации колеса. В целях безопасной перевозки установка гаек осуществляется наоборот. Глухая гайка-колпачок находится со стороны шайбы, тогда как обычная должна располагаться справа со стороны переключателя. Далее последовательность действий будет следующей:

Сначала потребуется перевернуть велосипед колесами кверху, после чего снять колесо, подлежащее замене
Переставлять покрышку лучше с ободной лентой. Для двойного обода потребуется лавсановая лента, поскольку резиновая будет проваливаться в ободные отверстия
Теперь можно приступить к установке нового колеса. Желтая шайба должна надеваться на ось со стороны рычага тормоза таким образом, чтобы выступ шайбы вошел в проушину для колесной оси. Шайба желтого цвета служит для удерживания оси колеса от проворачивания под воздействием момента во время работы редуктора
Прикрепите рычаг тормоза к раме велосипеда, а затем отрегулируйте натяжение цепи. Затяните гайки
Можно поставить двухколесный транспорт в исходное положение – колесами вниз
Теперь потребуется поставить шифтер на руль, провести трос к заднему колесу. Используйте стяжки (для кабеля) для крепления рубашки к раме. Это действие выполняется через каждые 25 см
Пружина включает первую передачу. Поставьте шифтер в положение «1»
Шток смазывается густой смазкой, после чего вставляется в осевое отверстие. Теперь понадобится надеть водило на ось, при этом проталкивая шток внутрь втулки. Не надавливайте сильно, поскольку шток легко сгибается
Водило надвигается на ось до упора, затем крепится посредством винта с головкой под ключ на «8»
Переверните велосипед колесами вверх, проверьте переключение передач. Хруст и прочие посторонние шумовые помехи не должны прослушиваться при проверочных мероприятиях. Исключение – звук трещотки муфты

В конце понадобится проверить проводку троса. Затяните стяжки и пользуйтесь привилегиями модернизированного велосипеда.

Все велосипеды с планетарной втулкой

Сегодня производством велосипедов с планетарной втулкой занимаются многие компании: Ardis, GHOST, Begramont, Comanche и др. Поэтому перечень велосипедов, в комплектации которых идет рассматриваемый механизм, достаточно велик:

XiaomiMiJiaQiCycle
Bergamont Horizon N7 CB Gent 2018
Comanche Lago
VNV Goodway 20 2018
Winora Jade 2017
DRAG 24 Prima 2017
Winora Holiday Gent 2018
LikeBike Laguna
Apollo Neo 20 3i Girls 2018
Ardis Vintage CTB 26
Dorozhnik Cruise 2018
Scool chiX Pro 26 3S 2015
ORBEA Katu 40 2018
MedanoArtistMint2015
CROSSCiterraMan2015
UnitedCruiserBlueBalloon2014
ApolloTrace452018
GHOST Square Urban 4 2016
Felt Bixby
Pride Rowdy 2.1 2019
Giant Simple Three 2016
Head City 7G 2018
Winora Lane Monotube 2018
Le Grand William 5 2016
Winner Ibiza 24 2018
Dorozhnik Comfort Female Planetary Hub 28 2018
MedanoArtistTattoo2015
VNVSquadroneLuxury262015
Pride Sophie 4.2 2018
Graziella Passion
Kellys Lumi 70 2018
Kreidler Vitality Eco 2
Felt Squealer
Lapierre Urban 400 2018

Выше приведен неполный список моделей велосипедов, оснащенных планетарной втулкой.

Складные велосипеды с планетарной втулкой

Практически каждый производитель складных велосипедов укомплектовывает двухколесный транспорт планетарными втулками. Подобное техническое решение позволяет владельцам двухколесного транспорта ездить с удобством. К тому же конструкция втулки предусматривает равномерное регулирование нагрузки во время поездки. Целый ряд достоинств складных велосипедов с планетарными втулками наталкивает почитателей велоспорта на более близкое знакомство с конкретными моделями.

FORWARD Enigma 154

Модель удобства в процессе эксплуатации, что вызвано во многом небольшим весом. Подходит для езды по различной местности. Вы можете кататься в черте города и за пределами крупных населенных пунктов. Переключение скоростных режимов позволяет быстро адаптировать велосипед под конкретную местность. Распределение нагрузки осуществляется равномерно, что помогает преодолевать неровности дорог, справляться со спусками и подъемами максимально удобно. Складной велосипед просто транспортировать в общественном транспорте. С этой цель требуется специальный чехол.

Shulz

Производителям удалось произвести удобный складной велосипед для повседневного пользования. Модель подходит не только для городских поездок – прогулки на свежем воздухе по грунтовым дорогам также окажутся комфортными. Складной велосипед способен преодолевать ухабы, кочки и прочие элементы бездорожья. Складной байк с планетарной втулкой хорошо показывает себя при езде по холмистой местности, где количество подъемов и спусков неограниченно.

Эта модель оснащается втулкой, рассчитанной на 3 режима скорости. Заднеприводная втулка имеет внушительный эксплуатационный потенциал. Большое достоинство складного велосипеда Shulz заключается в возможности адаптировать его под ребенка или взрослого. Модель подходит для езды в горной местности.

Comanche Lago

Удобное конструктивное исполнение складного велосипеда позволяет ему эксплуатироваться в крупных городах. Модель славится умением приспосабливаться под различные дороги. Превосходная маневренность позволяют наслаждаться ездой в черте мегаполиса. Складные велосипеды оснащаются трехскоростными втулками Nexus Inter-3 sg-3c41 производства компании Shimano. В любой подходящий момент вы можете сложить велосипед, и, спрятав в специальную сумку-чехол, воспользоваться общественным транспортом или машиной. За счет компактных габаритов (в сложенном состоянии) и легкости конструкции владельцу этой модели велосипеда при необходимости не составит труда перевезти двухколесный транспорт в любую точку города.

Volume Generator

Рассматриваемая складная модель производится из МТВ и байка, рассчитанного на одну скорость. Модель предназначена преимущественно для поездок по горной местности: велосипед способен преодолевать спуски и подъемы, а также неровности пересеченной местности. Велосипед оборудуется втулкой Alfine SG-S700 производства компании Shimano , а также парой дисковых тормозов. Такое решение производителя позволяет с легкостью адаптировать езду под любой рельеф местности.

Читайте больше про складные велосипеды с планетарной втулкой здесь

Основные производители: сравнительный анализ

Сегодня количество производителей, выпускающих механические системы переключения передач для велосипедов, достаточно велико. Как бы ни было, стоит выделить основных производителей рассматриваемой продукции:

Sturmey-Archer
Shimano
SRAM
Rohloff

Компания Rohloff находится в числе первых производителей планетарных втулок для велосипедов, если взять основным качеством сложность исполнения. Устройство втулки представлено 14 составляющими. Предприятие SRAM изготавливает приспособления, рассчитанные на 12 скоростных режимов. Диапазон передач достигает 420%. Не менее известная компания Shimano, славящаяся во всем мире благодаря качественным велосипедным комплектующим, изготавливает различные втулки. Их приспособления предусматривают 3-11 передач. Sturmey-Archer производит механизмы гибридного типа – кассетно-планетарные. Более того, компания занимается производством устройств, рассчитанных на 3, 5 и 7 скоростных режимов.

Отзывы велосипедистов о планетарной втулке

Сколько людей, столько и мнений – известное выражение, которое как нельзя лучше подходит для характеристики планетарной втулки. Пока одни владельцы велосипедов с этим механизмом нахваливают надежный механизм переключения передач, другим приходится по душе трансмиссия со звездочками. По отзывам опытных велосипедистов, планетарная втулка отлично подходит для комфортной езды по городу.

Любителям скоростных велопрогулок и агрессивной езды на двухколесном транспорте больше по нраву система переключения скоростных режимов на звездочках. Надо сказать, что в европейских странах, где использование велосипедов в городах очень распространено, планетарные втулки весьма популярны. Многие велосипедисты настолько привыкают к рассматриваемому изолированному механизму, что традиционные звездочки и сопутствующее навесное оборудование для них становится неприемлемым.

Складные велосипеды с втулкой планетарного типа

Планетарная втулка является одним их важных элементов привода велосипеда. Это сложный механизм, переключающий передачи, который состоит из более чем сорока деталей. Эпициклические и планетарные шестеренки со смазкой, находящиеся в герметичном корпусе, надежно защищены от воздействия внешних факторов, что выгодно отличает их от привычных классических систем переключения скоростей.

Содержание статьи:

Планетарные втулки на велосипед отличаются от классических тем, что у них меньшее количество скоростей, они гораздо тяжелей и менее эффективны. Но эти особенности нисколько не приуменьшают выгоду от использования данного механизма. Они гораздо надежнее обычных, защищены от грязи и вам не обязательно продолжать движение для того, чтобы переключить передачу, а это бывает немаловажно при передвижении по большому городу с бесконечными пробками и остановками. Велосипеды с планетарной втулкой при правильной эксплуатации рассчитаны на большой межсервисный пробег: несколько десятков тысяч километров.

Особенности велосипедов с планетарной втулкой

Планетарные втулки имеют долгий срок службы, не требующий дополнительного техобслуживания. Любителям экстрима следует знать, что такой тип велосипедов не предназначен для их использования в соревнованиях, езде по горной местности и плохим дорогам. Многие велосипеды оснащены втулками с семью и восемью скоростями, но на старых и более дешевых экземплярах можно встретить механизм с тремя передачами.

Некоторые модификации планетарных втулок имеют заднюю передачу, которая будет полезна для трехколесного велосипеда. Есть механизмы с фиксированной передачей, не имеющей свободного хода, которые хорошо подходят для зимней езды и тренировок.

На современном рынке есть в продаже втулки с максимальным количеством 14 передач, которые способны составить конкуренцию дерайлерам.

На байк с планетарной втулкой ставится надежная защита цепи велосипеда, которая увеличит срок ее эксплуатации и снизит на нет риск загрязнения одежды.

Устройство планетарной втулки

Устройство планетарной втулки .

Принцип работы планетарной втулки сравним с характером работы автомобильной коробкой передач. Внутри втулки находится система шестеренок определенных размеров, обладающих определенным передаточным числом. Механизм выполняет роль переключения скоростей, при этом ноги меньше устают. Принцип работы втулки можно сравнить с вариатором: передача крутящего момента и плавная смена передаточного отношения.

солнечная шестеренка, находящаяся в центре и являющаяся осью колеса;
водило – определенное количество одинаковых шестеренок, называемых сателлитами; они находятся в жесткой сцепке с центральной шестерней и крепко фиксируют свои оси;
кольцевая шестеренка — шестерня, находящаяся снаружи и имеющая внутреннюю зубчатую передачу, сцепляемую с сателлитами.

Виды многоскоростных планетарных втулок

Самыми распространенными являются 3-скоростные, 7-скоростные и 8-скоростные планетарные втулки, которые имеют хороший спрос и завоевали авторитет на велорынке.

В свое время выпустили 12-скоростную втулку, но, к сожалению, за счет своего большого веса и плохого качества ее сняли с производства.

14-скоростная планетарная втулка из Германии Rohloff Speedhub считается лучшей в своем диапазоне. Может составить конкуренцию системам с 24 и 27 скоростями. Более легка в управлении.

Shimano Alfine 700 .

11-скоростная втулка Shimano Alfine 700 сделала более доступными велосипеды с планетарными системами переключения передач. Масляная ванна трансмиссии обеспечивает большую механическую эффективность.

Еще Больше информации про планетарные втулки читайте здесь

Складные велосипеды с втулкой планетарного типа

Складной велосипед с планетарной втулкой .

Если вы живете в городе и часто ездите на велосипеде, то наличие планетарной втулки обеспечит вам дополнительные удобства во время прогулки. Поэтому, приобретая складной велосипед, вы обязательно захотите купить его именно с этим механизмом.

Преимущества эксплуатации складного велосипеда с планетарной втулкой:

переключение передачи возможно даже во время остановки, что немаловажно для езды по большому городу с большим движением и постоянными пробками;
при крутом подъеме вам не придется одновременно вращать педали и переключать скорость, вы можете на мгновение прекратить вращение и спокойно включить требуемую передачу;
герметичный механизм планетарной втулки надежно защищен и не требует технического обслуживания;
трансмиссия планетарной втулки менее подвержена износу и служит гораздо дольше;
исключена возможность такого неприятного явления, знакомого всем велосипедистам, как «слетание» цепи.

Трехскоростной велосипед с планетарной втулкой

При покупке двухколесного транспорта многие хотят, чтобы у велосипеда было больше передач. Но, как показывает практика, для обычной прогулки по городу достаточно иметь всего три скорости. Почему же велосипеды с трехскоростной планетарной втулкой могут создать конкуренцию своим собратьям, имеющим 7-8 скоростей?

Все дело в передаточном отношении, которое не увеличивается с добавлением количества передач. У втулки с семью или восьмью скоростями передаточное отношение не намного больше, чем у механизма с тремя передачами, зато добавляется в два раза больше меток для клика переключателя. Поэтому, переключая скорость, вы будете оставаться в пределах того диапазона, что и на трёхскоростной втулке, а менять передачи придется гораздо чаще.

Новинка велорынка: велосипед с планетарной втулкой shimano alfine 11

Shimano Alfine 11 .

Совсем недавно компанией Shimano была выпущена новая 11-скоростная планетарная втулка топовой линейки Alfine. По сравнению со своей 8-скоростной предшественницей она имеет ряд преимуществ:

более мягкое и плавное переключение передач;
имеет меньший вес: 1,59 кг;
подходит как для велопрогулок по городу, так и для плохих дорог.

Следует отметить, что в сравнении с велосипедами, имеющими цепной привод, карданные имеют гораздо больший вес: 16 — 21 кг.

Способ установки на обычный велосипед

Если вы любите экспериментировать, то можете установить планетарную втулку на простой односкоростной велосипед путем его модифицирования.

Ширина втулки по контргайкам — от 127 до 135 мм, для простых велосипедов это много. Для того чтобы поставить втулку, задний треугольник растягивается до необходимой ширины. При необходимости можно отказаться от роллерного тормоза, тогда можно уменьшить размер втулки до 126 мм.

Отзывы о велосипедах с планетарной втулкой

Проанализировав множество отзывов, можно сказать, что владельцы таких велосипедов, несмотря на большую стоимость, вполне довольны своим приобретением. Приведем основные характеристики, дающие высокую оценку потребителей:

Планетарная втулка для велосипеда — всё о велоспорте

Планетарная втулка для велосипеда: как работает, установка, видео, цена, отзывы, особенности

Переключение скоростей применяется на велосипедах практически всех видов. Данный механизм расположен на заднем колесе. Один из таких видов — это планетарная втулка для велосипеда. Как она устроена и стоит ли ее использовать?

Важно! Главное отличие планетарной трансмиссии от звездочной, которую можно легко снять, заключается в том, что механизм спрятан внутри втулки, а не располагается около колеса — это защищает его элементы от внешних воздействий, делает его более надежным и долговечным.Планетарная втулка для велосипеда состоит из набора шестеренок. По устройству она довольно сложна, так как работает по принципу автомобильной коробки передач.

Механизм включает в себя следующие элементы:

солнечная шестерня, жестко сцепленная с осью колеса;
планетарные шестерни, или сателлиты;
водило — соединяет и фиксирует сателлиты;
эпицикл — кольцевая шестеренка.

Снаружи корпуса трансмиссии расположена единственная звездочка, соединенная с механизмом посредством шлицевого привода. При переключении передачи ручкой на руле он изменяет скорость вращения водила относительно эпицикла.

У втулки самого простого типа имеется три передачи, которые работают следующим образом:

Пониженная — эпицикл зацепляется за сателлиты, которые вращают солнечную шестерню. На каждые 4 оборота звездочки колесо совершает 3 оборота.
Прямая — эпицикл соединен с солнечной шестерней напрямую, минуя передаточные шестеренки, благодаря чему достигается соотношение вращений колеса и звездочки 1:1.
Повышенная. При ее включении механизм работает наоборот — звездочка передает усилие на планетарные шестерни, которые вращают эпицикл, момент от которого передается на солнечную шестерню. За счет этого передача повышается на 33–36%.

В зависимости от количества сателлитов передач может быть от 3 до 14, но наиболее распространены планетарные втулки велосипеда, устройство которых обеспечивает наличие 5 или 7 скоростей.

Но если вы только собрались приобретать велосипед, перед вами также будет сложная задача: какой выбрать. Можете отдать предпочтение одной из горных моделей или же попробовать подобрать трехколесный велосипед для пожилых людей, если вы уже находитесь в почетном возрасте.

Планетарная коробка передач имеет следующие достоинства:

низкий износ цепи и звезд;
высокая надежность и долговечность механизма за счет защиты от внешних воздействий и постоянной смазки трансмиссионным маслом;
отсутствие необходимости в регулировке;
удобство переключения передач — делать это можно как на ходу, так и стоя на месте;
отсутствие риска повреждения передаточного механизма при падении велосипеда на бок;
возможность установки ножного тормоза;
сниженная вероятность того, что цепь слетит со звездочек;
большое разнообразие передаточных чисел — до 520%.

К недостаткам механизма можно отнести:

большую массу, достигающую 3 кг. К тому же вес неравномерно распределяется между передним и задним колесами;
сложность ремонта и установки планетарной втулки на велосипед; монтаж на существующий велосипед и вовсе невозможен, даже если вы используете специальный инструмент и подставку под заднее колесо, чтобы упростить работу. При поломке придется либо покупать новую втулку, либо новый байк. Поэтому установка планетарной втулки на велосипед своими руками — сложный или практически невозможный процесс;
низкий КПД редуктора, связанный с повышенным коэффициентом трения шестерней. Из-за этого такие трансмиссии не используются на спортивных велосипедах;
ограниченный крутящий момент. Хотя диапазон повышенных передач широк, достаточно низкую передачу для въезда на очень крутую гору включить не получится;
высокая стоимость.

Таким образом, планетарка станет хорошим выбором для прогулочных, городских и других видов велосипедов для неспешной и комфортной езды. Если же велосипед используется для гонок, езды по пересеченной местности или даунхилла, такой механизм скорее станет отягощением, чем улучшением.

Производители

В данной таблице представлены четыре основных производителей.

ИзготовительОсобенности

Rohloff	Включает 14 планетарных втулок, за счет чего может конкурировать с кассетными трансмиссиями по числу передаточных отношений.
SRAM	Разные модели втулок имеют до 12 скоростей, которые обеспечивают повышение передаточного числа до 420%.
Shimano	Широкий ассортимент механизмов — от простых 3-скоростных до устройств с 11 передачами.
Sturmey-Archer	Набор моделей втулок с 3–7 скоростями дополнен гибридными механизмами, объединяющими планетарную трансмиссию с кассетной.

Цена планетарной втулки для велосипеда довольно высока. Зависит она от сложности механизма. Так, 14-скоростная втулка Rohloff стоит от 53 до 89 тыс. руб. в зависимости от модели.

Значительно доступнее трансмиссии Shimano — от 2700 руб. за 3-скоростное устройство до 21 тыс. руб. за модель с 11 передачами. Цены на механизмы SRAM начинаются от 5000 руб.

Продукция Sturmey-Archer обойдется в 4700–10500 руб.

Видео

Подробнее разобраться в том, как работают велосипеды с планетарной втулкой, поможет видео.

Отзывы покупателей

Отзывы на велосипеды с планетарной втулкой говорят о том, что этот тип трансмиссии полностью реализует свои преимущества в большинстве условий эксплуатации. Пользователям не приходится беспокоиться о ремонте и настройке механизма, втулка способна проработать несколько лет без каких-либо проблем.

Кроме того, недостаток низких передач никак не сказывается на использовании велосипеда — даже на крутую горку можно спокойно въехать.

Что такое планетарная втулка?

Планетарная втулка (internal hub) — это сложная система переключения скоростей для велосипеда. Она более надежная и долговечная, нежели обычная втулка, но очень плохо реагирует на сверхнагрузки, поэтому их не использвуют в соревнованиях или экстремальном катании.

Самые продвинутые модели (например некоторые Dutch байки) обладают 7и ступенчатыми планетарными втулками, а на упрощенные ситибайки (или складные) ставят 3х ступенчатые. В таких втулках механизм и звезды находятся в смазке под защитной оболочкой, а сама система напоминает коробку передач автомобиля.

Патент на планетарную втулку датируется 1880м годом. Впервые такие втулки использовали на трехколесных мотоциклах. 1895м американским инженером была изобретена компактная 2х скоростная планетарная втулка, так и не нашедшая успеха на рынке. Уже в начале 20го века количество скоростей увеличилось до 3 (автор — компания Sturmey-Archer).

В 1930е годы рынок был полон планетарками, практически на каждом велосипеде стояла такая втулка (особенной популярности они пользовались в Великобритании, Голландии, Германии, Скандинавии). Позже появились переключатели скоростей и кассеты, устанавливаемые на втулки.

Благодаря свое дешевизне и неприхотливостью такая система вскоре вытеснила планетарные втулки.

Компания Sturmey-Archer (одни из основных производителей планетарок, разработала 3- и 5- скоростные системы ещ в 1987, в то время как Shimano только закончили работу над 3х скоростными втулками.

В последнее время они вновь начали обретать популярность и все больше компаний выпускают на рынок планетарные втулки. Основными из них являются Sturmey-Archer, Rohloff, Shimano, Sram (с купленной в 2001м Fichtel & Sachs), Bendix (выпускала втулки с 1950 по 1970 гг).

а также NuVinci с их уникальной системой «CVP» (прочесть про нее можно здесь … ).

Сравним достижения компаний:

Sturmey-Archer: 3,5 и 8 ступенчатые втулки
SRAM: 3, 5, 7 и 9
Shimano: 3, 7, 8 (и обещанная 11и)
Rohloff :14и скоростная

Несомнено в этой сфере лидирует компания Rohloff, про их вутлку мы уже писали, прочесть эту статью можно здесь …

Основные элементы:

Солнечная шестерня: находится в центре (зеленая на рисунке) — это и есть ось колеса.
Водило: жёстко фиксирует друг относительно друга оси нескольких планетарных шестерён (сателлитов) одинакового размера, находящихся в зацеплении с солнечной шестерней (синие).
Кольцевая шестерня (эпицикл): внешнее зубчатое колесо, имеющее внутреннее зацепление с планетарными шестернями (красная) — приводится в действие цепью.

Планетарная передача в режиме повышения скорости. Водило (синее) вращается внешним источником. Усилие снимается с солнечной шестерни (зеленая), в то время как кольцевая шестерня (красная) закреплена неподвижно. Красные метки показывают вращение входного вала на 45°.

Преимущества планетарных втулок:

Механизм переключения передач полностью спрятан внутри корпуса втулки заднего колеса, что позволяет защитить его от попадания грязи. За счет этого долговечность деталей существенно повышается.
Возможно переключение передач даже тогда, когда вы стоите на месте.
Используются цепи и звездочки обычной ширины (для односкоростных велосипедов). Цепь постоянно идет прямо. Используются звездочки с высоким профилем зубьев. Все это сказывается на увеличении ресурса цепей и звездочек.
Механизм переключения передач и встроенный тормоз в таких системах необслуживаемый, что упрощает эксплуатацию велосипеда.
Высокий ресурс втулок, детали которых работают в масляной ванне.

Недостатки:

Самый большой недостаток многоскоростных втулок с планетарным механизмом – это их большой вес: такие втулки в два-четыре раза тяжелее обычных задних втулок горного велосипеда. Правда, нужно отметить тот факт, что отпадает необходимость в ряде деталей трансмиссии, например переключателях передач, так что реальная разница в весе не столь велика.
Сложный шестеренный механизм имеет достаточно высокое трение, что обуславливает пониженный КПД. Эти свойства стали определяющими для отказа от использования таких втулок на спортивных велосипедах.
Планетарные втулки все же не предназначены для работы в экстремальных условиях и, к тому же, они почти неремонтопригодны нигде кроме специализированного велосервиса.

Комбинированные втулки:

Подобные эксперименты провела американская компания SRAM. SRAM DualDrive сочетает в себе внутренний и внешний приводы.

Суть его состоит в том, что с трехскоростной планетарной втулкой комбинируется 8- или 9-скоростная кассета и обычный задний переключатель передач.

Вся система управляется одной рукой при помощи комбинированной манетки: вращающаяся ручка (gripshift) управляет внешним переключением, а дополнительный рычаг внутренним.

В 2006 году подобная система появилась и у Shimano – Nexave Intego.

Соотношение передач на примере втулки Shimano Alfine:

8 1.615:1 7 1.419:1 6 1.223:1 5 1:1 4 0.851:1 3 0.748:1 2 0.644:1

Примерные цены:

Shimano Alfine 6000-8000 руб.
Shimano Nexus 5000-6000 руб.
SRAM i-Motion 15 000 — 20 000 руб.
SRAM Spectro 5000 — 6000 руб.
Sturmey Archer 2500 — 4000 руб.
Rohloff 40 000 — 50 000 руб.
NuVinci CVP 15 000 — 20 000 руб.

Планетарные втулки

Планетарная втулка, или втулка с внутренним механизмом переключением передач (internal gear hub — англ.), или просто планетарка, — это широко распространённая на велосипедах система изменения передаточного отношения, реализуемая с помощью эпициклических или планетарных шестерёнок (от которых и получила название).

Шестерёнки со смазкой герметично расположены внутри оболочки планетарной втулки, что отличает её от классических систем переключения скоростей, в которых привод и механизм подвержены воздействию неблагоприятных погодных условий.

Планетарные втулки в отличие от обычной системы переключения скоростей имеют меньше передач, больший вес и немного меньшую эффективность. Передача с прямым приводом немного эффективней за остальные передачи, так как на прямой передаче отсутствует трение в планетарном механизме. На большинстве планетарных втулок отсутствует эксцентриковое крепление.

Зато планетарные втулки надёжней, лучше защищены от загрязнения, могут переключать передачи при остановке велосипеда, что при езде по городу с постоянными остановками является очень важным преимуществом планетарных втулок. Изменение передаточного отношения обычно реализуется обычным переключателем, соединённым со втулкой с помощью обычного боуденовского троса.

У планетарных втулок всегда было только дискретное переключение (фиксированное, «щелчками»). Сейчас получили широкое распространение удобные переключатели поворотного типа.

Самая совершенная планетарная втулка Rohloff Speehub 500/14.

Планетарные втулки использовались на велосипедах ещё в XIX-ом веке. В основном это были 3-скоростные планетарные втулки, давшие велосипедистам простую и надёжную систему переключения передач. С усовершенствованием и ростом популярности дерайлера в начале 1970-х годов во время бума горных велосипедов планетарные втулки утратили свою популярность.

Со в большинстве веломагазинов временем стало сложно купить планетарные втулки. Это печально, так как для эпизодических и неспортивных поездок лучше всего подходит велосипед с планетарной втулкой. С разработкой 7-скоростных втулок широкого диапазона в конце 90-х, планетарные втулки пережили второй рассвет. С тех пор они бесконечно совершенствуются.

Исторически рынок планетарных втулок принадлежал четырём компаниям. Sturmey-Archer и SRAM выпускали планетарные втулки ещё в первом десятилетии XX-го века. Shimano производит планетарные втулки с 1957 года.

Rohloff относительно молодая компания, но она отличилась выпуском самой технически совершенной планетарной втулки.

Если вам интересна история планетарных втулок, читайте статью про историю планетарных втулок и английских трёхскоростных велосипедов с планетарными втулками Sturmey Archer.

RohloffSRAM / SachsShimanoSturmey-Archer

14-скоростные	3-скоростные	3-скоростные	3-скоростные
7скоростные	4-скоростные	4 и 5-скоростные
8-скоростные	7-скоростные	7-скоростные
9-скоростные	8-скоростные	8-скоростные
12-скоростная	11-скоростные	Гибридные

У планетарных втулок длинный срок службы, во время которого они практически не требуют технического обслуживания. Многие планетарные втулки не рассчитаны на высокие нагрузки на соревнованиях, в горной местности и на бездорожье.

Большинство городских велосипедов и велосипедов для поездок на работу, особенно в Европе, как правило оснащены доступными по цене 7-скоростными и 8-скоростными планетарными втулками. На старых и дешёвых велосипедах часто можно встретить 3-скоростные планетарные втулки. Обычно они используются в Европе в системах обмена велосипедов.

Они также часто используются на многих складных велосипедах. В некоторых втулках даже имеется задняя передача, полезная на трёхколёсном велосипеде, или фиксированная передача (без свободного хода), любимая многими велосипедистами и удобная для езды зимой и тренировок.

Сейчас можно купить втулку максимум с 14 передачами, которая способна на равных конкурировать с дерайлерами. В отличии от классических систем переключения передач на планетарные втулки можно установить полную защиту цепи, увеличивающую срок службы цепи и предотвращающую загрязнение одежды.

Повседневное использование планетарных втулок

Классические планетарные втулки индексируются в манетках, при этом правильность индексации зависит от правильной регулировки натяжения и смазки троса.

На практике перескок скоростей и соответствующее повреждение внутренних механизмов встречаются крайне редко.

Современные механизмы втулки проводят индексирование своими силами и вследствие этого они защищены от поломок из-за неисправности системы переключения скоростей.

Планетарные втулки Sturmey Archer и Fichtel & Sachs «Torpedo» при ненатянутом тросе установлены на самую верхнюю передачу, что делает велосипед пригодным для путешествий на длинные расстояния по равнинной местности даже в случае поломки механизма переключения передач.

Это напоминает ситуацию с дерайлером, который в случае подобной поломки можно вручную установить на верхнюю передачу.

Некоторые современные планетарные втулки (например, 7-скоростная Shimano) по умолчанию установлены на нижнюю передачу и следовательно они более чувствительны к натяжению троса.

Многие планетарные втулки работают на повышение передаточного отношения и следовательно поэтому отпадает необходимость в больших ведущих звёздах при их установке на складные велосипеды с маленькими колёсами.

Новейшие многоскоростные планетарные втулки для велосипеда

Передовые планетарные втулки предлагают большое число передач. В них используются многочисленные планетарные шестерни, которые приводят в движение друг друга.

Передаточные отношения выбраны так, чтобы предоставить максимально равномерно расположенные передачи и большое общее передаточное отношение. Принцип работы планетарной передачи у них такой же, как и у более простых планетарных втулок.

Комплектуются триггерным или поворотным переключателем с дискретным переключением.

12-скоростная Sachs Elan была первой планетарной втулкой на рынке (1995 — 1999 годы), имевшей более десяти скоростей. К сожалению, она оказалась слишком тяжёлой, низкого качества и из-за этого была снята с производства через несколько лет.

14-скоростная планетарная втулка Rohloff Speedhub — это самая лучшая планетарная втулка, торжество немецких технологий.

Была представлена в 1998 году, имеет диапазон превышающий 5:1, может легко конкурировать с 24-скоростными или 27-скоростными классическими системами переключения скоростей, которые имеют три перекрывающихся диапазона, таким образом предоставляя всё те же 14 отдельных передач.

Так как у планетарной втулки передачи не перекрываются, то она легче в управлении. Благодаря масляной ванной КПД планетарной втулки Rohloff соизмерим с классическими системами переключения скоростей. У неё одинаковые шаги между передачами (13.6%): 0.279, 0.316, 0.36, 0.409, 0.464, 0.

528, 0.6, 0.682, 0.774, 0.881, 1, 1.135, 1.292, 1.467. Поставляется с задними звёздочками на шестнадцать зубьев, но также доступны задние звёздочки на 15 и 17 зубьев.

Долгожданная 11-скоростная Shimano Alfine 700, представленная в 2010 году, благодаря своей цене резко увеличила доступность планетарных втулок для рядовых велотуристов. Имеет диапазон более 4:1, соизмеримую с 20-скоростными дерайлерами трансмиссию и масляную ванную для обеспечения большей механической эффективности.

В туризме предпочтительней использовать 11 — 14-скоростные велосипедные планетарные втулки, которые по причине их высокой стоимости практически недоступны рядовому велотуристу. Сейчас на туристический велосипед с планетарной втулкой устанавливаются преимущественно дешёвые Shimano Nexus 8.

Список основных планетарных втулок:

ПроизводительМодельНачато производствоСнята с производстваСкоростиОбщий передаточный диапазон (с кассетой)ВесНазначение

Rohloff AG	Speedhub 500/14	1998	14	526%	1700 — 1825 г	Спорт, туризм
Shimano	Alfine 11 SG-700	2010	11	419%	1600 — 1744 г	Городская езда, спорт
Shimano	Alfine 8 SG-500	2006	8	307%	1600 г	Городская езда
Shimano	Nexus Inter-8	8	307%	1550 — 2040 г	Городская езда
Shimano	Nexus Inter-7	1995	7	244%	1465 — 1860 г	Городская езда
Shimano	Nexus Inter-3	3	187%	1220 г	Городская езда
SRAM (Sachs)	Spectro E12 (Elan)	1995	12	339%	3500 — 4000 г	Городская езда
SRAM	i-Motion 9	2005	9	340%	2000 — 2400 г	Городская езда
SRAM (Sachs)	Spectro S7 (Super 7)	2010	7	303%	1645 — 1826 г	Городская езда
SRAM (Sachs)	Spectro P5 (Pentasport), P5 Cargo	1987	5	224-251%	3500 — 4000 г	Городская езда
SRAM (Sachs)	Spectro T3 / i-Motion 3 / Torpedo Dreigang	1987	3	187%	Городская езда
SRAM (Sachs)	Neos/Spectro 3×7	1994	3(x7)	187%(?)	Городская езда
Sachs	Torpedo Duomatic/Automatic	2	136%	Городская езда
Sturmey Archer	XRF-8, X-R[F/D/K]8	2007	8	305-325%	1480 — 1600 г	Городская езда
Sturmey Archer	S5, AT5, SAB, Sprinter-5, [S/X/XL]-R[C/D/F/K]5	1966	5	225-256%	1200 — 1760 г	Городская езда
Sturmey Archer	F[C/M/G/W]	1935	1970	4	134-160%	Городская езда
Sturmey Archer	A[BC/T3], AW[C], S[C3/SAB], [S/X/XL]-R[F/S/F]3	1933	3	178%	1000 — 1380 г	Городская езда
Sturmey Archer	[S/B]2[C] Duomatic	2010	2	138%	930 — 1400 г	Городская езда
Brompton	BSR	3	178%	Городская езда
Brompton	BWR	2009	3(x2)	246% (302%)	940 г	Городская езда
Fallbrook	NuVinci N171	2007	2010	Непрерывные	350%	3850 — 390 г	Городская езда
Fallbrook	NuVinci N360	2010	Непрерывные	360%	2450 г	Городская езда

Планетарная втулка на велосипеде — что это такое?

Сегодня можно выделить две различных системы переключения передач — внешнего и внутреннего переключения.

Внешнее — привычные нам задние переключатели;

Внутреннее — менее распространенное решение, но активно завоевывающее свои позиции. Наиболее распространенные решения легко найти на велосипедах в нашем каталоге это втулки Shimano: Nexus, Alfine и др. Их основное предназначение — прогулочное катание. Чаще всего можно увидеть на городских и складных велосипедах.

Механизм планетарной втулки весьма сложен и имеет несколько десятков частей в своей конструкции. Все это находится в закрытом корпусе и общая система работы схожа с коробкой передач автомобиля, где шестеренки имеют разные передаточные числа.

Например вот она на велосипеде от Polygon

Также существует ряд решений планетарной трансмисии в других реализациях, но это тема отдельной статьи. На фото Pinion.

Первый патент на планетарную втулку датирован 1880 годом. На рынке появилась английская компания Sturmey-Archer (сегодня принадлежит SunRace).

Первые 2/3ех скоростные втулки появились еще в 1902 году! Сегодня уже есть модели с 3/5/8ю скоростями. Чуть позже компания Sachs (сегодня принадлежит Sram) в 1904 году предложила миру свою версию.

Сегодня они выпускаются в версиях 3/5/7 скоростей.

Третий массовый поставщик Shimano с 3-, 7- и 8-скоростными втулками.

Максимальное количество передач, которое достигнуто планетарными втулками — 14. Название бренда — Rohloff Speedhub 500/14. При этом общий диапазон переключения 526%, что максимально похоже на современный горный велосипед. Однако решения от Rohloff хотя и надежны, но крайне дороги для массового сегмента.

Плюсы и минусы планетарных втулок.

Плюсы:

Прямой ход цепи и низкий износ ведущей и ведомой звезд. Снаружи все выглядит как у велосипеда с 1 скоростью. Ничего не торчит;
Высокая прочность и надежность. Втулка является необслуживаемоей весь срок службы. Достаточно подтягивать тросик время от времени. Все скрыто внутри корпуса, в котором происходит постоянная смазка всех элементов;
Переключение передач на месте. Не надо прокручивать педали;
Отсутствует риск поломки петуха и попадания переключателя в спицы.

Минусы:

Меньшее передаточное соотношение. У горных велосипедов эта цифра 550%, у обычной Shimano Inter всего 306%. Таких показателей не хватает для горной местности;
Нельзя использовать в спорте из-за высокого трения и чувствительности шестерней;
Общий КПД ниже из за большого количества элементов;
Больший вес;
Если все таки, что то сломается, то ремонт почти невозможен;
Цена.

Достаточно ли 3-7 скоростей для города?

Да. Большинство катающихся в городе на горных велосипедах, в большинстве своем используют лишь 5ую часть всей трансмиссии. Поэтому для обычного катания, вам будет достаточно планетарной втулки.

Втулка Shimano Alfine в разрезе

Для всех кто выбирает велосипед до 80 000 рублей — вот табличка из нашей статьи про характеристики велосипедов. Какая втулка, для чего предназначена.

Другие полезные статьи:

Подписывайтесь на нас в соц. сетях!

Планетарная втулка

Планетарная втулка (internal hub) — это сложная система переключения скоростей для велосипеда.

Она более надежная и долговечная, нежели обычная втулка, но очень плохо реагирует на сверхнагрузки, поэтому их не используют в соревнованиях или экстремальном катании.

Самые продвинутые модели (например некоторые Dutch байки) обладают 7и ступенчатыми планетарными втулками, а на упрощенные ситибайки (или складные) ставят 3х ступенчатые. Написано в циклопедии.

В таких втулках механизм и звезды находятся в смазке под защитной оболочкой, а сама система напоминает коробку передач автомобиля. Я вот пока таких втулок нигде не наблюдал.

Патент на планетарную втулку датируется 1880м годом. Впервые такие втулки использовали на трехколесных мотоциклах. 1895м американским инженером была изобретена компактная 2х скоростная планетарная втулка, так и не нашедшая успеха на рынке. Уже в начале 20го века количество скоростей увеличилось до 3 (автор — компания Sturmey-Archer).

Благодаря свое дешевизне и неприхотливостью такая система вскоре вытеснила планетарные втулки.

В последнее время они вновь начали обретать популярность и все больше компаний выпускают на рынок планетарные втулки. Основными из них являютсяSturmey-Archer, Rohloff, Shimano, Sram (с купленной в 2001м Fichtel & Sachs), Bendix (выпускала втулки с 1950 по 1970 гг).

а также NuVinci с их уникальной системой «CVP»

Устройство планетарной втулки

Простейшая планетарная передача:желтый — солнечная шестерня,зеленый — водило,синий — сателлиты,

красный — кольцевая шестерня.

Основные элементы планетарной передачи:

Солнечная шестерня (англ. sun gear) — находится в центре.
Водило (англ. carrier unit) — жёстко фиксирует друг относительно друга оси нескольких планетарных шестерён («сателлитов») одинакового размера (англ. planetary gears), находящихся в зацеплении с солнечной шестерней.
Кольцевая шестерня (англ. ring gear) — внешнее зубчатое колесо, имеющее внутреннее зацепление с планетарными шестернями.

При использовании планетарной передачи в качестве редуктора один из элементов фиксируется неподвижно, второй — используется как ведущий (замыкается на звезду, приводимую цепью), а третий — в качестве ведомого (замыкается на корпус втулки).

Соединение элементов осуществляется с помощью собачек или роллерного сцепления, уменьшающего шумность. Таким образом, передаточное отношение будет зависеть от количества зубьев каждого компонента, а также того, какой элемент закреплён.

Увеличивая количество планетарных передач, можно увеличивать количество скоростей у втулки.

Взрыв-схема 3-скоростной планетарной втулки (вид сзади): 3 — водило с сателлитами, 4 — кольцевая шестерня, 6 — ось и солнечная шестерня, 7 — привод с шлицами для звездочки

Принцип работы 3-скоростной планетарной втулки, включающей в себя одну планетарную передачу:

Солнечная шестерня — это ось, она закреплена неподвижно на раме.
Первая передача (отношение 0.733). Ведомая звезда с помощью привода соединена собачками с кольцевой шестерней. Водило соединено собачками с корпусом втулки. Кольцевая шестерня вращает водило через сателлиты, при этом водило (и корпус втулки) вращается медленнее, чем кольцевая шестерня (и звезда).
Вторая передача (отношение 1.0). Под действием исполнительного механизма муфта, сжимая возвратную пружину, выдвигает собачки на кольцевой шестерне, и она зацепляется с корпусом втулки. Вращение передается непосредственно с звезды на кольцевую шестерню и далее на корпус втулки — прямая передача. Водило вращается с той же скоростью, что и на первой передаче, но корпус втулки вращается быстрее, поэтому собачки водила стрекочут по корпусу и не оказывают влияния на работу механизма.
Третья передача (отношение 1.364). Исполнительный механизм толкает муфту дальше, она входит своими шлицами в зацепление с водилом. Тем самым, водило соединяется с ведомой звездой. Собачки на кольцевой шестерне по-прежнему зацеплены с корпусом втулки, но водило теперь вращается в противоположную сторону, ускоряя вращение корпуса втулки по сравнению с ведомой звездой. Собачки стрекочут между водилом и корпусом, а также между приводом и кольцевой шестерней

Взрыв-схема 8-скоростной планетарной втулки (вид сзади): 3 — сдвоенная планетарная передача в сборе, 4 — водило в сборе, 5 — кольцевая шестерня, 8 — ось и солнечная шестерня в сборе, 9 — муфта, 10 — возвратная пружина, 11 — привод с шлицами для звездочки

При увеличении количества планетарных передач, включаемых в различных сочетаниях, можно увеличивать число передаточных отношений втулки (с соответствующим увеличением сложности и цены).

8-скоростная втулка имеет две планетарных передачи. Первая из них (подключается муфтой на 1-4 скоростях) — замедляет вращение втулки на фиксированную величину. Она состоит из 1 кольцевой шестерни, 1 солнечной шестерни и 1 набора сателлитов. Вторая планетарная передача ускоряет движение втулки.

Она состоит из 1 кольцевой шестерни, 3 солнечных шестерней (далее — СШ № 2, 3, 4) и 3 наборов сателлитов. При переключении передач, различные солнечные шестерни подключаются собачками, расположенными на оси, и меняют передаточное отношение второй планетарной передачи.

5-я передача втулки — прямая, вращение передается с звездочки на корпус без преобразования потока мощности.

Использование планетарных передач (далее — ПП1 и ПП2) втулки на различных скоростях:

ПП1 замедляет, ПП2 не используется.
ПП1 замедляет, ПП2 ускоряет с СШ2.
ПП1 замедляет, ПП2 ускоряет с СШ3.
ПП1 замедляет, ПП2 ускоряет с СШ4.
Прямая передача
ПП1 не используется, ПП2 ускоряет с СШ2.
ПП1 не используется, ПП2 ускоряет с СШ3.
ПП1 не используется, ПП2 ускоряет с СШ4.

Взрыв-схема 11-скоростной планетарной втулки (вид сзади): 7 — водило № 3 в сборе, 8 — солнечная шестерня № 4, 10 — водило № 2 в сборе, 11 — солнечная шестерня № 2, 12 — водило № 1 в сборе, 14 — ось и солнечная шестерня № 1 в сборе, 15 — муфта, 17 — привод с шлицами для звёздочки

11-скоростная втулка имеет уже 3 планетарных передачи. Она не имеет прямой передачи, поток мощности преобразуется минимум 1 раз на всех передачах.

Красиво и правильно устройство планетарной втулки показано на видео:

По поводу цен небольшое фото планетарных втулок с ценниками 🙂

На сайте велофан хорошо расписана история велосипедов с планетарной втулкой:

Перед как попасть на велосипеды, планетарные втулки использовались на трёхколёсных велосипедах. Патент на планетарную велосипедную втулку датируется серединой 1880-х годов. Первый патент на компактную планетарную втулку был предоставлен в 1895 году американским механиком Сьюардом Томасом Джонсоном из Ноблсвилла в США. В этой втулке было всего две скорости. Она не была коммерчески успешной.

В 1896 Уильям Рейли из Салфорда в Англии запатентовал двухскоростную втулку. Она начала выпускаться в 1898 году под названием «втулка». Она стала большим достижением в велосипедной индустрии и выпускалась ещё не одно десятилетие. Многим понравилась практичность компактной планетарной втулки.

В 1902 году Рейли сконструировал 3-скоростную планетарную втулку. Он прекратил сотрудничество с производителем «втулки» и отдал им интеллектуальные права на планетарные втулки. Чтобы обойти проблему с патентом, коллега Рейли — Джеймс Арчер приобрёл патент на 3-скоростную втулку.

Тем временем известный английский журналист и изобретатель Генри Стармей также изобрёл свою 3-скоростную втулку. В 1903 году Френк Боуден, директор велосипедной компании Raleigh, создал Three-Speed Gear Syndicate и приобрёл права на обе 3-скоростные втулки Reilly/Archer и Sturmey.

Втулка Рейли выпускалась как первая 3-скоростная втулка Sturmey Archer.

Двухскоростная планетарная втулка Fichtel Sachs Torpedo, выпускавшаяся в 1904 — 1954 годах.

В 1902 году Майкл Педерсен, выпускавший велосипеды Dursley Pedersen, запатентовал 3-скоростную втулку. Она начала выпускаться в 1903 году.

Эта втулка была основана на принципе «контрпривода» с необычной планетарной передачей, в которой вместо зубчатого колеса использовалась вторая солнечная шестерня.

В 1904 году компания Fichtel & Sachs (Германия, Швайнфурт) выпустила втулку под лицензией Wanderer. Таким образом до 1909 года на английском рынке было доступно 14 разных 3-скоростных планетарных втулок.

К 1930-му году планетарные втулки использовались на велосипедах по всему миру. Они были особенно популярны в Великобритании, Нидерландах, немецкоговорящих странах и Скандинавии. Начиная с 1970-х годов они утратили популярность в англоговорящих странах.

Но во многих странах северной Европы, где велосипеды постоянно использовались в качестве повседневного транспорта, а не только для спорта и отдыха, планетарные втулки всё ещё широко использовались.

Появились более дешёвые и мощные (но менее надёжные) классические переключатели скоростей, предлагавшие широкий диапазон передач.

В 1987 году Sturmey-Archer производили только 3- и 5-скоростные втулки, Fichtel & Sachs и Shimano — только 2- и3-скоростные втулки.

В том же году была опубликована первая книга (исключая инструкции по техническому обслуживанию), посвящённая 80 годам истории планетарных втулок.

С тех пор наблюдается медленный но неуклонный рост интереса к планетарным втулкам, что нашло отражении в увеличении доступного диапазона втулок.

В 1995 году Sachs представила Elan, первую планетарную втулку с 12 скоростями и общим передаточным диапазоном 339%. Тремя годами позже Rohloff вышла на рынок с планетарной втулкой на 14 передач Speedhub 500/14 с общим диапазоном 526%, сравнимым с 27 скоростными классическими системами переключения передач.

Она была достаточно надёжная и лёгкая. Это единственная втулка, которая может устанавливаться на горные велосипеды наравне с дерайлерами.

В 2007 году NuVinci запустила в производство бесступенчатую ∞-скоростную втулку (велосипедный вариатор), предназначенную для ежедневных поездок на работу, с общим диапазоном приблизительно 350%.

На 2008 год Sturmey-Archer производила 3-, 5- и 8-скоростные втулки, SRAM (наследник Fichtel & Sachs) производила 3-, 5-, 7- и 9-скоростные, Shimano производила 3-, 7- и 8-скоростные. В феврале 2010 года Shimano официально представила 11-скоростную модель Shimano Alfine 700.

Хотя на большинстве планетарных втулок используется одна задняя звёздочка, в системах SRAM Dual Drive скомбинирована планетарная втулка с задним дерайлером. Тем самым получается трансмиссия широкого диапазона, сосредоточенная на заднем колесе. В 2010 году Canyon представила гибридную втулку 1442, в которой использовалась похожая комбинация планетарной передачи и дерайлера.

У Brompton Bicycle была своя собственная гибридная комбинация специальной втулки Sturmey-Archer широкого диапазона с двухскоростным дерайлером — «BWR» (Brompton Wide Ratio).

Система ориентирована на складные велосипеды, в которых сложный передний дерайлер может загрязнить складной механизм велосипеда, велосипеды с горизонтальной посадкой и велосипеды для перевозки грузов, в которых маленькие колёса и / или увеличенный вес требует широкого диапазона передач с маленькими шагами). В прошлом планетарные втулки также использовались на мотоциклах, сейчас они практически не используются.

Планетарная втулка или кассета что лучше

Преимущества и недостатки планетарных втулок — все за и против

Давайте в этой статье рассмотрим все за и против касательно использования планетарных втулок, собрав отдельно все преимущества и недоставки в сравнении с классическими переключателями скоростей.

Преимущества планетарной втулки:

Из-за герметичности системы планетарная втулка требует меньше обслуживания. Для лучшего понимания этого вопроса давайте разделим всю трансмиссию на две главных части. К первой части отнесём саму планетарную втулку, а ко второй — привод, состоящий из цепи, передней звёздочки и задней звёздочки, установленной с правой стороны планетарной втулки. В планетарной втулке находятся шестерни, хорошо изолированные от воды и пыли. Изоляция достигается благодаря конструкции планетарного механизма и оболочки втулки. Вторую важную часть трансмиссии, привод, при желании можно обернуть защитой цепи (например, Hebie Chainglider), которая защитит от грязи цепь, заднюю и переднюю звёздочки. Защиту цепи невозможно установить на обычные переключатели скоростей из-за изменения лини цепи при переключении между передними и задними звёздочками.
Из-за прямой линии цепи, более широких и крепких цепи и звёздочках в сравнении с маленькими 7, 8, 9 или 10 скоростными цепями в отличии от обычной трансмиссии на поддержание планетарной требуется меньше обслуживания и затрат. Широкие и крепкие цепи планетарной трансмиссии созданы для передачи усилий, а не для обеспечения гибкости, такой важной на обычных переключателях скоростей. Другой значительной особенностью, влияющей на обслуживание и эффективность планетарной передачи, является путь прохождения цепи. На планетарной передаче у цепи только два изгиба: вокруг передней и задней звёздочек. На классическом переключателе скоростей цепь изгибается чаще, из-за наличия двух роликовых колёсиков переключателя передач. На этих маленьких колёсиках цепь изгибаться по маленькому радиусу, что создаёт значительное дополнительное трение в цепи, так как трение в цепи обратно пропорционально размеру звёздочки. Это означает, что чем меньше звёздочка, тем выше трение в цепи. С целью сведения технического обслуживания к минимуму трансмиссию можно сделать абсолютно закрытой (например, купить полную защиту цепи Hebie Chainglider). В результате широкая закрытая прямая цепь планетарной трансмиссии прослужит вам в 4 — 6 раз дольше (по времени и километражу) за тонкую грязную гибкую цепь обычной системы переключения передач.
Планетарную втулку легче отрегулировать, чем дерайлер.
При использовании полной защиты цепи, например, Hebie Chainglider, не пачкаются брюки. Это важно при поездках на работу!
У планетарной втулки выше надёжность, что важно на любом велосипеде!
Планетарные втулки не повреждаются в авариях или при падении велосипеда на бок, так как здесь отсутствует удалённый переключатель скоростей (за исключением Srams Clickbox). Это важная проблема на детских велосипедах и велосипедах для фрирайда!
Все передачи планетарной втулки помещаются на один переключатель, более простой в использовании.
На планетарной втулке отсутствуют близкие передачи и неэффективные «противоположные» сочетания передней и задней звёздочек. Это важное преимущество для новичков, ездящих в сильном городском трафике!
Компонентов меньше и они проще: одна передняя звёздочка, одна задняя звёздочка, короткая цепь, отсутствие заднего и переднего переключателей, нет натяжителя цепи (при условии использования горизонтальных дропаутов), нет натяжного устройства, нет передних манеток и боуден-троса. Здесь просто нечему ломаться! Высокая надёжность на любом велосипеде.
Переключение передач осуществляется без необходимости педалировать. Это важно для городских велосипедистов и триальщиков!
Чистый и строгий внешний вид. По дизайну классический переключатель можно сравнить с PC, а планетарную втулку с MAC!
Возможно сочетание с ножным тормозом, которое сводит общий уход за велосипедом практически к минимуму. С ножным тормозом отпадает необходимость в боуден-тросе (возможно замёрзлом). Это крайне важно для использования велосипеда для ежедневных поездок на работу!
При езде по бездорожью или плохим дорогам на цепь не налипает грязь!
Из-за отсутствия заднего переключателя цепь намного реже слетает с передней или задней звёздочки, что особенно важно при езде по бездорожью и плохим дорогам!
Для Sram i-Motion, Shimano Nexus Inter 8 / Alfine и Rohloff Speedhub допускается переключение под нагрузкой. Поэтому планетарные втулки придутся как нельзя кстати на соревнованиях или перед началом подъёма, когда под нагрузкой требуется быстро понизить передачу!
На переключателе передачи следуют одна за другой (Rohloff Speedhub, Sram i-Motion 9). Это очень удобно при езде на длинные расстояния (более 20 километров), так как позволяет легко поддерживать оптимальный каденс.
Из-за использования энергии педалирования переключение передач не требует значительных усилий (Shimano Nexus Inter 8 / Alfine и Sram i-Motion). Это важно на детских велосипедах и при езде под дождём (особенно в отсутствие грипс на руле).
Более прочное и долговечное заднее колесо. На планетарной втулке установлена только одна звёздочка, что позволяет расположить латеральней выступы спиц на втулке. Кроме того из-за одинакового угла спицы с обеих сторон втулки натянуты равномерно, что при сборке колеса даёт возможность увеличить натяжение спиц. А чем выше натяжение спиц, тем прочнее и жоще колесо.

Фото велосипеда с планетарной втулкой.

Недостатки планетарной втулки:

Маленькое общее передаточное отношение. У классических переключателей скоростей общее передаточное отношение в среднем 550%. То есть за один оборот педалей на самой высокой передаче вы проезжаете расстояние в 5,5 раз длиннее, чем на самой низкой передаче. У втулки Shimano Inter 8 общее передаточное отношение составляет 306%, что слишком мало для горной местности. С этой втулкой вам будет не хватать передач для крутых подъёмов или быстрых даунхиллов. Альтернативным вариантом может стать дорогая планетарная втулка Rohloff Speedhub с общим передаточным отношением 526%.
Планетарные втулки тяжелее классических переключателей скоростей высокого класса. Это очень важно для спортивных соревнований!
Планетарные втулки намного дороже классических переключателей, если сравнивать системы сопоставимого качества. В общем соотношение цены к количеству передач лучше у классических переключателей скоростей. Это существенный минус, если вам приходится часто оставлять велосипед на парковках, где существует риск кражи.
Планетарные втулки сложнее классических переключателей скоростей. Обычному человеку трудно разобраться во внутреннем механизме, но обычно нет необходимости разбирать планетарную втулку.
По сравнению с обычными переключателями скоростей теряется до 8% эффективности (за исключением Rohloff Speedhub). Эффективность планетарных втулок составляет 92% по сравнению с 98% для обычных переключателей скоростей. Однако эти значения верны для новых или хорошо обслуживаемых переключателей! Внутри трансмиссии велосипеда с планетарной втулкой существует три источника потерь на трение:
1. Внутри планетарной втулки находятся планетарные шестерёнки, которые одновременно соприкасаются с солнечными шестерёнками и зубчатым колесом. Они отвечает за 4% потерь на трение
2. Также источником потерь на трение качения служат подшипники планетарных механизмов.
3. Наконец потери на трение возникают в цепи, но эта также относится и к обычным переключателям скоростей.

Классическая система переключения передач.

Планетарная втулка или кассета что лучше

Выбирая велосипед с несколькими скоростями, покупатель часто сталкивается с многообразием непонятных ему терминов. В этой статье мы попробуем разобраться с вопросами переключения скоростей и «планетарной втулкой».

В настоящее время существует два вида переключения передач: классическая схема с переключателями и планетарная втулка.

ПЛАНЕТАРНАЯ ВТУЛКА

Планетарная втулка — закрытая система переключения скоростей для велосипеда, весь механизм находится внутри задней втулки. Конструкция надёжная и долговечная. В простых планетарных втулках 3 скорости, самые продвинутые модели имеют до 14 передач.

Наибольшую популярность планетарные втулки получили в первой половине 20 века, практически на каждом велосипеде стояла такая втулка (особенной популярности они пользовались в Великобритании, Голландии, Германии, Скандинавии). Однако, появившиеся позже переключатели скоростей и кассеты, вытеснили планетарные втулки, благодаря своей дешевизне и неприхотливости.

У велосипеда с планетарной втулкой отсутствует внешний переключатель — весь механизм переключения спрятан внутри задней втулки, а снаружи лишь одна звезда и цепь. Это самое главное преимущество планетарных втулок — нет лишних деталей, которые так легко повредить при падении. Вся система переключения находится внутри корпуса втулки, надёжно защищена от грязи и внешнего воздействия. Переключения можно производить как под нагрузкой, так и без, поскольку цепь всё время стоит на одних передачах, то нет вероятности её повреждения при переключении. В отличие от классической системы переключения, планетарная втулка совместима с задним ножным тормозом.

Особенность планетарных втулок – более высокая стоимость и более низкая ремонтопригодность, чем у классической системы переключения. Сложный механизм переключения внутри втулки стоит дороже классической системы переключения.

Планетарная втулка надёжна, при правильной эксплуатации ресурс – десятки тысяч километров. В приводе используются толстые цепи и звездочки, их ресурс во много раз превышает срок службы аналогичных компонентов велосипедов с классическим переключателем. Планетарная трансмиссия не требует обслуживания, единственная регулировка – подтяжка тросика в процессе эксплуатации. Однако если что-то сломается в планетарной втулке, то ремонт может обойтись дорого и делать его придется в специализированной мастерской.

Несмотря на большое количество скоростей в самых продвинутых моделях, не для всех видов катания будет достаточно скоростей планетарных втулок. Такая система переключения скоростей подойдет для неспешного, комфортного катания по городу, лесу и паркам. Но если мы говорим про езду в стиле кросс-кантри или более экстремальное катание на велосипеде, то количество скоростей и диапазона передач будет недостаточно.

Стоит отметить и намного больший вес планетарной втулки, если сравнивать с классической системой передач, развесовка велосипеда будет смещена в сторону заднего колеса.

Плюсы

+ большой ресурс при правильной эксплуатации

+ механизм переключения передач полностью закрыт в корпусе втулки, что позволяет защитить его от попадания грязи

+ совместим, как с ручными тормозами, так и с задним ножным тормозом

Минусы

— больший вес по сравнению с классической системой переключения

— сложный ремонт, под силу только квалифицированным специалистам по планетарным втулкам

Если Вам необходим велосипед для спокойного катания по городу и паркам, Вы не гонитесь за количеством передач и хотите иметь надёжный велосипед без лишних деталей и простой в эксплуатации, то планетарная втулка именно то, что Вам надо.

Самый распространённый вариант — это классическая схема переключения с кассетой и переключателями. На задней втулке установлен набор звёздочек, называемых «кассетой», и внешний переключатель, крепящийся к раме через переходник именуемый «петух». В многоскоростных велосипедах (более 7 скоростей), есть также две или три звезды спереди и внешний передний переключатель.

Общее количество передач – это количество звёзд передней системы, умноженное на количество звёзд задней кассеты. Например: 3 передних и 9 задних передач в сумме дают 27 скоростей. Но на самом деле использовать все комбинации нельзя и даже противопоказанно, поскольку приведёт к преждевременному износу и поломке оборудования. Чтобы избежать перекосов цепи, исключив тем самым вероятность поломки, обычно рекомендуют использоваться такие сочетания как: 1х1,2,3, 2х2,3,4,5,6,7,8, 3х7,8,9.

Классическая схема с переключателями самая распространенная и доступная. Можно подобрать подходящую систему или отдельные запасные части. Главный плюс – ее легко ремонтировать при поломке или сделать апгрейд до более продвинутой. Но есть и несколько минусов: задний переключатель крепится с правой стороны рамы и его легко сломать, при неудачном падении велосипеда на правый бок. Также система требовательна к чистоте, поскольку все компоненты открыты, необходимо чистить компоненты и смазывать цепь, дабы исключить её преждевременный износ. Необходимо научиться правильно, переключать передачи – ни в коем случае нельзя переключаться под нагрузкой. Всегда необходимо переключать передачи заранее и в момент переключения необходимо давить на педали не сильно, чтобы избежать разрыва цепи. Данная система переключения не совместима с задним ножным тормозом.

Если соблюдать правила переключения, держать велосипед в чистоте и своевременно делать необходимое техническое обслуживание, то классическая система переключения будет вас радовать качественной и надёжной работой.

+ большое разнообразие деталей

+ отличная ремонтопригодность (в магазинах всегда большой выбор деталей и починить переключение не составит большого труда), ремонт смогут сделать в любом велосипедном сервисе

— возможно сломать при падении

— необходимость в чистке и уходе

— соблюдение правил переключения (использовать только определённые комбинации и переключение не под нагрузкой)

— несовместимость с задним ножным тормозом

Если Вы выбираете горный велосипед или Вам нужна отличная ремонтопригодность, то выбор один — классическая система переключения скоростей.

Планетарная втулка для велосипеда

7 минут Автор: Михаил Скворцов 195

Оптимальная эффективность движения, частота педалирования, скорость и нагрузки на велосипед регулируются при помощи механизма скоростного переключения. В отличие от синглспида, велосипед с несколькими режимами передачи крутящего момента способен подстраиваться под конкретные условия передвижения. «Скоростную» систему используют практически на все типах великов: от городских и трюковых до гоночных и маунти-байков.

К распространенному типу трансмиссии велосипеда относится планетарная втулка, внутри которой расположен шестеренчатый механизм изменения передаточного отношения. Взаимное расположение и зацепление шестерней регулируется переключателем скоростей, который, в свою очередь, приводится ручкой на руле. Принципиальное отличие от «звездочной» трансмиссии позволило такой системе переключения передач неплохо укрепиться в велосипедной среде.

Из чего состоит и как работает планетарная втулка

Устройство планетарных втулок достаточно сложное и напоминает механизм автомобильной коробки передач. Для наглядности покажем стандартную схему для всей планетарной передачи:

Желтым цветом изображена солнечная шестерня. «Солнышко» жестко закреплено на оси заднего колеса велосипеда. Именно с ней зацепляются обозначенные синим цветом планетарные шестеренки. Для их фиксации используется «водило» (зеленый цвет). Эта деталь не позволяет сателлитам – так иначе можно называть планетарные шестерни – разъезжаться и сцепляться друг с другом, а также определяет их направление движения.

Довершает механизм эпициклическая шестерня, которая вращается за счет педалирования. На рисунке она показана красным цветом.

Звездочка сопрягается с механизмом втулки с помощью шлицевого привода, исполнительного механизма втулки. При изменении передачи он изменяет скорость вращения водила относительно кольцевой шестерни, благодаря чему и достигается подстройка велосипеда под угол направления дороги и регулируется его скорость.

Интересная особенность такого типа механизма – это работа в качестве редуктора. Солнечная шестерня играет роль неподвижного элемента, эпицикл – ведомого элемента цепи, водило замыкается на корпус втулки. Для примера рассмотрим, как работает механизм планетарной передачи на простой трехскоростной планетарке:

Пониженная передача. Кольцевая шестерня опережает водило за счет его зацепления корпуса планетарной втулки. Передаточное отношение меньше единицы и составляет 0.733.
Главная передача. Крутящий момент с эпицикла передается на втулку за счет зацепления ее с планетаркой. Иначе говоря, со втулкой соединено не водило, как на первой передаче, а звездочная шестерня. Что происходит при этом? Втулка вращается быстрее водила, а для достижения максимальной скорости понадобится больше усилий по сравнению с пониженной передачей.
Передаточное число повышенной, или третьей, передачи больше единицы, и для трехскоростных велосипедов оно составляет 1.364. Направление движения водила и втулки противоположны, благодаря чему достигается ее ускорение по сравнению с главной передачей.
Для планетарных втулок с 5, 7 и т.д. скоростями диапазон передаточных отношений выше, чем у трехскоростной за счет большего количества шестеренчатых механизмов. Принцип работы многоскоростных и простых втулок будет одинаковым. Разница только в том, что у каждой планетарной составляющей будут свои фиксированные (как у 3-х ступенчатой планетарки) значения отношений передач, а в целом у механизма их будет в несколько раз больше.

Производители втулок: плюсы и минусы

Изготовлением планетарных втулок на велосипеды занимается несколько производителей:

Последний занимает лидирующее положение по сложности изобретенного механизма. Втулка этого производителя включает 14 планетарных составляющих. Большое количество передаточных отношений и высокая эффективность смело конкурируют с аналогичными показателями продвинутых звездочных систем переключения скоростей.

Второе место занимает SRAM – его планетарка имеет 12 скоростей, а передаточный диапазон превышает 400%. Shimano – известнейший производитель велозапчастей и скоростных втулок. Его хорошо зарекомендованные втулки с 3, 4, 7 и 8-планетарными механизмами дополнены обновленной версией – 11-скоростной системой переключения скоростей. Sturmey может похвастаться гибридными кассетно-планетарными механизмами, а также другими типами стандартных втулок с тремя, пятью и семью скоростями.

Преимущества использования планетарных втулок

Прямой ход цепи и низкий износ ведущей и ведомой звезд. Снаружи трансмиссия выглядит как у обычного сигнлспида.
Скрытый от внешних воздействий механизм переключения передач отличается высокой долговечностью по сравнению с кассетами и трещотками. Могут быть задействованы все соотношения передач. Об этом смело скажут отзывы от велосипедистов, перешедших со «стандартных» скоростных велосипедов на планетарные.
Нет необходимости постоянно обслуживать устройство, также его сложно нечаянно повредить.

Как и у всего на свете, у втулок с планетарными передачами есть свои «но»:

Невозможность использования в велосипедном гоночном спорте из-за высокого трения и чувствительности шестерней.
Ощутимая прибавка к весу: только некоторые трехскоростные втулки весят чуть меньше килограмма. В движении привес на заднее колесо дает о себе знать.
Ремонт таких механизмов почти невозможен в домашних условиях, да и сервис, где ремонтируют планетарные втулки, нечасто можно встретить. Одноразовость планетарок не позволяет их выгодно привести в рабочее состояние, лучшим вариантом будет установка новой.
Запредельная стоимость. Конечно, она вполне оправдана, однако ставить редуктор с нуля на сигнлспид нет смысла. Гораздо проще купить готовый велосипед с ней.

Как правильно переключать передачи при движении на велосипеде

Нанести вред механизму велосипедного редуктора сложно, но возможно, если систематически неправильно его использовать. При движении на велосипеде с планетаркой есть простое правило: осуществлять переключение передач без педалирования.

Странно? Ничуть. Планетарный механизм имеет сходство с механической КПП машины, а там ведь тоже при переходе с одной передачи на другую газ отпускается. А «газ» для велосипедиста – это кручение педалей.

Переходить с одной передачи на другую нужно немного заранее, и делается это так:

Велосипед движется накатом, усилия на педали минимальны.
С помощью ручки переключается передача.
Через несколько оборотов колес (около 2 секунд) можно педалировать.

Езда в гору сопровождается переходом на пониженную передачу, то есть передаточное отношение должно быть меньше, чем до перехода. На трехскоростных планетарках это просто: перейти на первую передачу. С другими вариантами вполне нормальным будет переключиться, например, с третьей на вторую.

На повышение нужно идти последовательно, то есть сначала первая, затем вторая и так далее. При сбросе скоростей можно перешагивать. В однообразных условиях, где нельзя развить скорость (тротуар с пешеходами, например), лучше применять только главную передачу без переключений.

Велосипеды с планетарными втулками способны преодолевать значительные расстояния без большого количества спусков и подъемов, поэтому их часто можно встретить в больших городах с развитой сетью дорог и населенных пунктах на ровной местности. Такой вариант трансмиссии идеально подойдет тем, кто не хочет постоянно возиться с кассетами и цепями и при этом часто ездят по городу, загородным поселкам и равнинным трассам.

Планетарные втулки. Принцип работы, плюсы и минусы.

Для переключения передач на велосипедах используют две системы:

Систему переключения передач на звездах и
Планетарные втулки

Что такое скорости у велосипеда и как их переключать мы рассмотрели в отдельной статье, а здесь поговорим о втором типе механизмов переключения передач – о планетарных втулках.

Планетарная втулка (планетарка) – механизм переключения скоростей, основанный на принципе работы планетарной передачи.

Что такое планетарная передача можно почитать в википедии.

Трансмиссии на планетарных втулках, переживают в настоящее время свое очередное возрождение. Изобретенная впервые в далеком 1880 году для мотоциклов, она была двухскоростной и не смогла получить широкого распространения.

Затем, в начале 20 века количество скоростей увеличилось до трех, и в 30 годы 20 века велосипедный рынок был полон ими. Особенно велосипеды с планетарками были распространены в Европе и, в частности, в Великобритании, Германии, Голландии, на Скандинавском полуострове.

Позже, с появлением на рынке более дешевых и легких переключателей скоростей и кассет, устанавливаемых на втулке, они опять ушли в забвение. Но прогресс не стоит на месте и в 21 веке производители велосипедов вновь обратили свой взгляд на планетарные системы переключения скоростей. Особенно это стало заметно после разработки 7-скоростных втулок в конце 90-х. С этого периода они постоянно совершенствуются.

Основными фирмами, выпускающими планетарные втулки, являются SRAM, Shimano, Sturmey-Archer и Rohloff. На сегодняшний день они производят втулки, которые могут переключать до 14 скоростей.

В чем принцип работы планетарной втулки.

Для её работы используется простая планетарная эпициклическая зубчатая передача.

Попробуем разобраться в работе этого механизма хотя бы на уровне общего понимания работы трех скоростной планетарки.

Солнечная шестерня (светло-желтая деталь на рисунке) жестко крепится к оси втулки, которая, в свою очередь, крепится в дропаутах велосипеда. Три — четыре одинаковых «планетарных» шестерёнки (детали синего цвета на рисунке) сцепляются зубьями с «солнечной» шестерёнкой, вращаясь вокруг неё.

Планетарные шестерёнки, прикреплённые к «планетарной обойме» (деталь салатового цвета), сцепляются с зубьями на внутренней поверхности «зубчатого колеса» или эпицикла. Это розовая деталь на рисунке с зубьями внутри.

При вращении планетарной обоймы (голубой), зубчатое колесо (розовое) вращается 4 раза на каждые 3 оборота планетарной обоймы. Это соотношение у разных моделей планетарных втулок разное.

Принцип работы планетарной передачи во втулке велосипеда:

На низкой передаче(первой) задняя звёздочка (фиолетовая деталь на рисунке) вращает зубчатое колесо (розовая деталь на рисунке). Планетарная обойма (салатовая на рисунке) вращает втулку, что даёт понижение передачи. Таким образом, на каждые четыре оборота звездочки заднее колесо повернется три раза. Т.е. передача понижается на 25%.
На средней передаче (второй) задняя звёздочка напрямую передает усилие на зубчатое колесо, приводящее в движение втулку. Это прямая передача. Усилие с вращающихся внутри втулки шестеренок никуда не передается.
На высокой передаче (третьей) усилие с задней звёздочки (фиолетовая) передаётся на планетарную обойму (салатовая на рисунке). Оно через зубчатое колесо (розовая деталь) приводит в движение втулку и, соответственно, заднее колесо. Получается, что на каждые три оборота звёздочки колесо провернется четыре раза. Т.е. передача повышается на 33%.

Во втулках с более чем тремя скоростями, используют не менее двух разных блоков планетарных механизмов или комбинируют планетарные многоступенчатые шестерёнки с несколькими параллельными рядами зубьев.

Видео как работает планетарная втулка

В чем плюсы планетарных втулок

Высокая надежность по сравнению с системой переключения передач на основе кассеты. Передачи переключаются быстро и точно. К тому же их можно переключать стоя на месте, в отличие от наружной системы, в которой скорости нужно переключать только в движении.
В планетарной втулке можно переключатся между разными скоростями напрямую, а не последовательно как на обычной системе.

Т.е., если необходимо быстро переключится с 1-ой скорости на 5-ю, то на обычной системе нужно последовательно переключать скорости: с первой на вторую, потом на 3, 4 и только потом на 5-ю, что занимает определенное время, то в планетарке можно сразу переключить с первой на пятую.

Правда, все плюсы от такого переключения можно ощутить только на многоскоростных моделях. На модели с тремя скоростями это не так заметно, хотя переключение всё равно происходит быстрее и удобнее чем на стандартном варианте.

Особенно это удобно при езде в городском ритме.

Не нужно практически никакого технического обслуживания.

Вообще эти втулки необслуживаемый компонент. Единственно, в процессе эксплуатации, возможно, придется регулировать натяжение тросика переключения передач, который может растянуться. Зато Вы избавлены от проблемы износа звезд системы, кассеты, цепи, настройке механизма переключения передач и прочих забот.

Использование обычной односкоростной цепи.

На планетарной втулке, как и на односкоростном велосипеде, используются только две звезды – передняя и задняя, и цепь работает без перекосов. В результате одна цепь будет работать всю велосипедную жизнь.

А с учетом того, что односкоростные цепи дешевле своих многоскоростных собратьев и их не нужно регулярно менять – эксплуатация такого велосипеда будет стоить значительно дешевле. А теперь добавьте сюда необходимость так же регулярно, в связи с износом, менять звезды системы и кассеты, их стоимость, а так же стоимость таких работ и станет понятно, что при длительной эксплуатации велосипеда, первоначально более высокая цена планетарной втулки вполне себя оправдывает и окупает.

Её не нужно регулярно мыть и чистить.

Механизм втулки находится в масле в пыле и влагозащищенном корпусе, но грязевые ванны для него все равно нежелательны.

Помните, что обычный механизм переключения передач требует регулярной мойки и чистки от попадающей в него грязи для уменьшения износа цепи и звезд.

Так же при мойке велосипеда струей воды под большим напором, например, на автомойке или домашним кёрхером, не нужно струю воды направлять непосредственно на саму втулку.

Возможность использования ножного тормоза.

Ножной тормоз – один из самых интуитивно понятных, эффективных и надежных. Работает в любую погоду: в грязи, под дождем, на колесах с «восьмеркой» и т.д. Лично мне байки с такими тормозами нравятся больше всего. Особенно если в дополнение к ножному тормозу на заднем колесе стоит ободной тормоз на переднем.

Справедливости ради скажем, что ножной тормоз работает только на втулках с внутренним тормозным механизмом. Существуют многоскоростные втулки без такого механизма и на велосипедах с ними устанавливают дисковые или ободные тормоза.

Достаточно интересный и не такой явный, но очень практичный плюс планетарок в том, что на таких велосипедах, как и на односкоростных моделях, используется защита цепи, чего нельзя поставить на обычных многоскоростных байках. А это значит, что не пачкаются брюки и на цепь попадает гораздо меньше грязи и ее нужно реже мыть и смазывать.

Так что если велосипед используется при поездках на работу, то чистые брюки – большой плюс.

Для любителей зимнего катания использование планетарного переключения передач просто находка. В отличие от звездной системы переключения передач планетарка не забивается снегом, не подвергается обледенению и её механизм всегда работает надежно.

Встроенный в планетарку барабанный тормоз надежно работает при низких температурах и, в отличие от V-brake и дисковых тормозов, не боится налипания снега на тормозные колодки и обледенения ободов или ротора, продолжая зимой работать так же надежно, как и летом.

Недостатки планетарных втулок

Самый главный минус – они дороже, чем обычная система переключения передач. Но с учетом того, что их уже не нужно обслуживать в дальнейшем – стоимость эксплуатации велосипеда будет значительно ниже.
Маленькое общее передаточное отношение.

У обычных переключателей передаточное отношение в среднем 550%. Это значит, что за один оборот педалей на самой высокой передаче велосипед проедет в 5,5 раз большее расстояние, чем на самой низкой передаче.

У планетарных втулок это соотношение порядка 300%. На них сложно будет преодолевать крутые подъемы и разгоняться до высоких скоростей.

Хотя прогресс не стоит на месте, и инженеры велосипедных фирм работают над улучшением выпускаемых моделей. Уже сейчас есть хорошие 7, 11 и даже 14 скоростные варианты.

Они тяжелее.

Тут то же не все однозначно. Да, сама планетарная втулка тяжелее аналогичной втулки с кассетой для горного многоскоростного велосипеда. Но, ставя её, Вы так же снимаете с велосипеда все ненужное оборудование для переключения передач (две передних звездочки, оставляя только одну, одну ручку переключения передач, тросики, механизмы переброски цепи и т.д.) Вместе с этим отпадают вопросы по их обслуживанию. Да и, в конце концов, если Вы не веломаньяк по весу, то лишние полкило для городского велосипеда не делают никакой погоды.

Как правильно переключать передачи на планетарной втулке

Планетарный механизм переключения скоростей на велосипеде имеет сходство с механической коробкой передач на автомобиле, поэтому если систематически неправильно переключать передачи – можно сломать даже такой надежный механизм, как у них.

Переключать передачи на планетарной втулке в движении нужно без педалирования. Т.е. в момент переключения велосипед должен двигаться накатом (педали крутить не нужно) или стоять на месте.

С помощью ручки переключения, установленной на руле, выбирается нужная скорость и буквально через пару секунд можно крутить педали.

Помните, что при езде в горку переходим на пониженную передачу. На трех скоростной втулке – это первая скорость.

Если нужно ехать быстрее – переходим на повышенные скорости. На трех скоростной втулке – это третья скорость.

Ну и еще. Не забудьте прочитать инструкцию к вашему велосипеду. Вполне возможно, что производитель втулки, установленной на Вашем байке, описал правила эксплуатации своего оборудования.

Перечислив все плюсы и минусы планетарных втулок можно сделать итоговый вывод:

Планетарная втулка для езды по городу значительно удобнее, чем переключение передач на звездочках.

Поэтому, если Вы не веломаньяк, борющийся с каждым граммом веса, используете велосипед для городских поездок и для спокойной (не скоростной) езды по более-менее равнинной местности с небольшими горками, не любите постоянно мыть трансмиссию и следить за её износом, то велосипед с планетарной втулкой это как раз то, что Вам нужно.

Если вы любите агрессивную езду, скоростные поездки, а так же преодолеваете большие подъемы – лучше выбирайте обычную систему переключения передач на звездах.

Благодаря всем перечисленным выше преимуществам планетарок, в Европейских странах городские велосипеды с ними очень распространены.

Источники:

https://velosipedinfo.ru/planetarnaya-vtulka-velosipeda-ustroystvo-i-printsip-deystviya
https://velosipedinfo.ru/planetarnaya-vtulka-na-velosiped
https://spiegelstudio.ru/turizm/planetarnaya-vtulka-dlya-velosipeda-vsyo-o-velosporte.html
https://veloexpert33.ru/populyarnye-stati/planetarnaya-vtulka-ili-kasseta-chto-luchshe.html