Планетарная втулка для велосипеда

Конструкция и принцип работы планетарной втулки, алгоритм установки

Запчасти

Для людей, которые ежедневно ездят на велосипедах и желают получать удовольствие от таких прогулок, создали специальную систему. Это механизм, помогающий плавно переходить от скорости к скорости: он называется планетарная втулка, встраиваемая в заднее колесо. Устанавливается самостоятельно. С таким устройством можно забыть о быстром износе деталей.

Что собой представляет

Что такое планетарная втулка — это система, участвующая в переключении скоростей велосипеда. Этот сложный механизм был изобретен еще в 1880 году. Его можно сравнивать с автоматической автомобильной коробкой передач. Он удобен, функционален и при правильном обращении подарит массу удовольствия во время езды.

Обычная втулка имеет 3 скорости, но есть и с большим количеством (7-14), такие стоят дорого.

В этом типе трансмиссии непростая система шестеренок, которые заключены в стальной цилиндр. Также есть основная шестерня (центральная), вокруг которой и вращаются другие шестеренки, аналогично солнцу и планетам. В этом заключается принцип работы управления скоростями.

Если низкая передача (первая), то ребристое колесико начинает свое движение с помощью задней звездочки. За счет планетарной обоймы втулка перемещается, передача понижается. Вследствие этого, колесико делает три вращательных движения, а звездочка 4. После чего передача падает на 25 процентов. Если передача вторая, зубчатое колесико приходит в движение за счет звездочки, вследствие чего перемещается и втулка.

На более высокой передаче (третьей), зубчатое колесико двигается из-за звездочки, которая давит на обойму. Звездочка вращается трижды, в это время колесико делает 4 вращения. Каждый раз передача вырастает до 33 процентов.

Передачи меняются ручкой, которая расположена на руле. Она имеет сходство с мотоциклетной — также может вращаться вокруг оси. Во время переключения слышатся особые щелчки.

Плюсы планетарной втулки для велосипеда:

1. Механизм спрятан, а значит, меньше подвержен загрязнениям и влаге, вследствие чего детали служат дольше.
2. Переключать передачи можно даже в спокойном состоянии велосипеда.
3. Эксплуатировать транспортное средство с помощью втулки проще.
4. Можно делать переключения не последовательно, а на разные скорости (с 1 на 4, с 5 на 2 и т.д.).
5. Используется обычная односкоростная цепь.
6. Менять масло можно раз в несколько лет.
7. Не требуется регулярная чистка и мытье.
8. Нет риска повреждения при падении велосипеда или столкновении с чем-либо.
9. Можно пользоваться ножным тормозом.

Но и без недостатков не обошлось:

1. Втулка довольная тяжелая.
2. Дорого стоит.
3. Сложный механизм не подлежит ремонту.
4. С втулкой будет тяжело подниматься в гору или развивать большую скорость.
5. Не подходит для спортивных велосипедов.

Чтобы велосипед был дольше работоспособный, не следует крутить педали во время переключения передач и подниматься в гору на высокой скорости.

Детали переключателя

Планетарная втулка — сложный механизм, в составе которого есть несколько элементов. Один крепко зафиксирован, всегда обездвижен. Другие постоянно в движении.

Редуктор

Основа втулки велосипеда — одноступенчатый планетарный редуктор, который состоит:

1. Из солнечной шестерни, соединенной неподвижно с осью колеса, расположенного сзади. С этим элементом сцепляются сателлиты и вращаются вместе с солнечной шестерней в жестком сцеплении. От данной детали также зависит регулировка скоростей. Находится по центру.
2. Сателлиты — планетарные шестеренки. Их несколько в механизме (4 штуки). Они соприкасаются с солнечной шестерней.
3. Эпициклической шестерни (еще ее называют кольцевой). Она двигается после нажатия на педаль. Находится с обеих сторон механизма, занимает крайнее торцевое место.
4. Водило. Фиксаторы для сателлитов. Благодаря такому крестообразному креплению, планетарные шестеренки не расходятся по сторонам.

В диаметре все звенья разные. Шестеренки имеют также неодинаковую скорость вращения.

Каретка

Для крепления планетарной втулки на велосипед необходима стандартная каретка. Понять, как работает система, несложно. Переключатель скоростей приводится в активность после присоединения звездочки с корпусом втулки.

Если включена 1-ая передача, то с коронной шестерней соединяется звездочка, а водило со стаканом втулки. При 2-ой передаче — стакан сопрягается со звездочкой, шестеренки же двигаются вхолостую. 3-я передача — сочетание водила и звездочки, корончатой шестерни с корпусом втулки.

Чтобы планетарная передача работала слажено, потребуется хорошая густая смазка.

Установка

Устройство планетарной втулки может быть вмонтировано собственноручно. Для работы понадобятся шестигранные ключи, рожковые, а также малый разводной или накидной, плоская отвертка или шило, рулетка. Устанавливать стоит поэтапно в хорошо освещенном помещении.

Сборка самой втулки:

1. Первой нужно установить звездочку. Сдвиг линий не должен быть более 1 см и менее 5 мм. Зафиксировать ее стопорным кольцом.
2. Установить пластмассовый пыльник.
3. Далее очередь механизма, который и будет отвечать за переключение скоростей на велосипеде. Важно совместить красные метки на обоих элементах так, чтобы они были на одной линии.
4. Поставить запирающее кольцо и развернуть его на 45°C до упора.
5. На планетарную велосипедную втулку, которая не идет с ножным тормозом, нужно установить роллерный тормоз. Его насадить туго на стакан втулки. Рычаг же должен двигаться свободно.

Установка втулки на велосипед:

1. Снять заднее колесо.
2. Убрать резину, флиппер, кассету, основной элемент дисковой тормозной системы.
3. Зафиксировать колесо в удобном положении, убрать спицы.
4. Измерить втулку, обод для расчета длины новых спиц.
5. Взять планетарную велосипедную втулку, заспицовать по классической схеме (в 3 креста).
6. Всю установку прикрепить на велосипед стопорной шайбой. Во время закручивания важно следить, чтобы механизм не прикасался к раме.
7. Надеть резину, установить тормозной диск.
8. Снять передний и задний переключатели, цепь, поставить колесо, закрепить при помощи гаек.
9. Установить все элементы на прежнее место.

Планетарный переключатель идеален для велопрогулок по городу или парковой зоне, но не подходит для спорта, так как не переносит большой нагрузки, много весит. Система надежна, долговечна, не требует особого ухода. Пользоваться велосипедом со встроенным механизмом просто.

Снять заднее колесо
Демонтировать резину, ободную ленту, кассету и тормозной диск
Измерить обод и втулку для расчета длины новых спиц
Выполнить классическую спицовку в три креста
Поставить на стенд и начать протяжку
Надеть резину, установить тормозной диск и ведомую звезду
Установить натяжитель цепи
Снять грипсы, тормозные ручки, заменить манетки
Подобрать длину вала новой каретки
Установить систему
Готово

Видео

Устройство планетарной втулки велосипеда

Планетарная втулка – сложный элемент велосипеда, который переключает скорости. Он состоит из множества шестеренок различного типа – все они находятся в смазке и защищены герметическим корпусом от попадания грязи и пыли. Именно такая сложная конструкция дает целый ряд преимуществ планетарной втулке по сравнению с классическими механизмами переключения скоростей.

Особенности велосипедов с планетарной втулкой

Стоит помнить, что рассматриваемая деталь двухколесного транспортного средства отличается долгим сроком службы, она не требует регулярного ремонта и/или какого-либо дополнительного технического обслуживания. Но планетарная втулка никогда не устанавливается на велосипедах, которые используются для участия в соревнованиях, езды по горной местности. В большинстве своем велосипеде оборудуются планетарной втулкой с семью или восьмью скоростями, но есть и более старые модели этого элемента транспортного средства – они способны «выдавать» только 3 скорости.

Еще одна особенность рассматриваемой детали – некоторые из них могут обеспечить велосипед задней передачей, что активно используется при оборудовании трехколесных велосипедов. Если же владелец велосипеда предпочитает езду на своем транспортном средстве в зимнее время года, то будет целесообразно сделать выбор в пользу планетарной втулки с фиксированной передачей, которая не имеет свободного хода.

Более того, на рынках можно встретить планетарную втулку с возможностью переключения 14 скоростей – ставить или нет такой мощный механизм, дело сугубо индивидуальное, но специалисты утверждают, что он подойдет только тем велосипедистам, кто преодолевает длинные расстояния.

Как работает планетарная втулка

Сравнить принцип работы рассматриваемой детали велосипеда можно с коробкой передач автомобиля – внутри планетарной втулки находится определенное количество шестеренок, которые обладают разными передаточными числами. А если рассматривать конкретно устройство планетарной втулки, то нужно сделать акцент на следующем:

в механизме имеется солнечная шестеренка – она находится в центре устройства и является осью колеса;
• планетарная втулка имеет и водило – это определенное количество шестеренок (они именуются сателлитами), находящихся в жесткой сцепке с солнечной шестеренкой;
• механизм содержит кольцевую шестеренку – она располагается снаружи, обладает внутренней зубчатой передачей, которая сцепляет ее с сателлитами.

Планетарная втулка на складных велосипедах

Многие жители крупных городов стараются облегчить свою участь преодоления дороги до работы и в другие места. Именно поэтому все чаще спросом у городских жителей пользуются складные велосипеды – практично и удобно. Но приобретая подобный тип двухколесного транспортного средства, специалисты рекомендуют отдавать предпочтение именно тем, у кого имеется планетарная втулка.

Почему лучше покупать складной велосипед с планетарной втулкой:

• переключить передачи можно даже в условиях полной остановки велосипеда – это важно в условиях городских пробок и светофоров;
• если требуется подняться на горку, не понадобится одновременно вращать педали и переключать скорость – можно остановиться буквально на долю минуты и установить необходимый скоростной режим;
• планетарная втулка находится в герметичном корпусе, он надежно защищает механизм от грязи, пыли, снега, воды – даже при езде в городских условиях не требуется регулярно обслуживать рассматриваемую деталь двухколесного транспортного средства;
• трансмиссия планетарной втулки обладает просто невероятным сроком службы – она не подвержена механическим поломкам;
• такой вариант, как «слетание» цепи во время движения и необходимость ее установки на место (а это грязь и неудобства) просто исключена при использовании складного велосипеда с планетарной втулкой.

Некоторые особенности выбора планетарной втулки

Во-первых, стоит помнить, что рассматриваемый механизм можно установить даже на самый обычный велосипед – это позволит модифицировать свое транспортное средство, да и поэкспериментировать всегда интересно. Такая установка планетарной втулки даст возможность почувствовать все преимущества езды на велосипеде с этой деталью – возможно, такая оценка пригодится при выборе следующего двухколесного транспортного средства.

Установить планетарную втулку на классический велосипед не трудно – достаточно лишь отказаться от роллерного тормоза.

Во-вторых, рассматриваемая деталь велосипеда постоянно совершенствуется и модифицируется – недавно производители предложили своим покупателям новую 11-скоростную втулку. Она обладает определенными преимуществами перед втулками с 7 и 8 скоростями:

• имеет небольшой вес – в пределах полутора килограмм;
• отлично подходит для установки на двухколесное транспортное средство, которое предназначено и для спокойных прогулок, и для езды по плохим дорогам;
• переключение передач осуществляется более плавно и мягко.

В-третьих, опытные велосипедисты не рекомендуют сразу же приобретать транспортное средство с мощной, современной планетарной втулкой – вполне будет достаточно и трехскоростного механизма. Дело в том, что только опытный велосипедист сможет почувствовать все переключения скорости, сможет оценить езду на каждой из них. Новичок же, или неискушенный велосипедист, наверняка разочаруется в многоскоростной планетарной втулке – некоторые ее возможности вообще целесообразно использовать исключительно в холмистой местности.

При этом трехскоростная планетарная втулка полностью удовлетворит потребности велосипедиста в городской местности – зачем платить больше?

Планетарная втулка – деталь достаточно дорогая, многие просто не рискуют ее устанавливать на уже имеющих транспортных средств, либо приобретать велосипеды, оснащенные подобным механизмом. И тем не менее, стоит прислушаться к характеристикам планетарной втулки, которые даются потребителями:

Рейтинг велосипедов с планетарной втулкой для городских прогулок

Многие люди, даже которые регулярно ездят на велосипеде, могут не знать, что такое планетарная втулка. И это даже при том, что у них на байке вполне может быть установлен именно такой механизм. Разберёмся, чем же такое устройство отличается от классического переключателя.

Велосипед с планетарной втулкой представляет собой довольно сложный механизм, состоящий из множества узлов и деталей (более 40). Первое транспортное средство такого типа было разработано ещё в начале XX века компанией SACHS. В Англии с 1902 года такие двухколёсные байки производила компания Sturmey-Archer. В настоящее время такие втулки ставят на транспортные средства серии «комфорт», которые довольно популярны и востребованы среди бюргеров из западной Европы.

Какой же самый лучший велосипед с планетарной втулкой? Будем разбираться.

Что такое планетарный механизм и его преимущества

Планетарные устройства используются исключительно в прогулочных и городских велосипедах. Связано это с тем, что такие механизмы имеют довольно большой вес, что недопустимо для горных моделей и вариантов транспортных средств, участвующих в гонках. Именно на ровных дорогах и без особо сильных нагрузок такие устройства максимально хорошо показывают себя.

Такого рода механизмы в то же время отличаются очень длительным сроком службы и не требуют частого постоянного техобслуживания. Они надёжно защищены от пыли, грязи и влаги. Но если установка выходит из строя, то её придётся полностью менять.

Наиболее распространёнными и востребованными считаются втулки с 5 и 7 скоростями, а вообще, существует минимум 3 скорости и максимум 14 скоростей.

Среди основных преимуществ планетарного механизма можно выделить:

• отсутствие необходимости в регулировке;
• малый износ звёзд и цепи;
• возможность переключения передач как в момент езды, так и в момент остановки;
• исключение повреждения втулки при падении байка набок;
• долговечность и надёжность механизма;
• возможность установки ножного тормоза.

Популярные производители планетарных втулок

В настоящий момент планетарные механизмы для городских и дорожных велосипедов выпускают следующие компании:

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

Под брендом Shimano производятся втулки планетарного вида, имеющие от 3 до 11 скоростей. Фирма Rohloff выпускает модели до 14 скоростей. Их продукция занимает лидирующее место по уровню сложности устройств. Очень популярные изделия от производителя SRAM. Всегда в наличии есть ассортимент продукции до 12 передач. Компания Sturmey-Archer известна своими гибридными кассетно-планетарными механизмами.

Складной велосипед — удобный вариант для города

Для живущих в городе людей велосипедный спорт порой может стать недоступным в силу того, что в небольшой квартире многоэтажного дома может не остаться места для хранения такого транспортного средства. В этом случае следует обратить особое внимание на складные велосипеды с планетарной втулкой.

Такой байк не требует много места для хранения. Он удобен и практичен. К тому же подобная втулка позволяет переключать скорости и во время движения, и в момент остановки. С таким механизмом не будет никаких проблем, так как цепь всегда остаётся в одном положении и не изгибается при переключении со звезды на звезду.

Рассмотрим наиболее популярные модели складных велосипедов с планетарным механизмом:

1. Comanche Lago — очень удобный вариант для движения в условиях мегаполиса. Эта модель обладает отличной манёвренностью и хорошей скоростью. Процесс складывания лёгок, и для хранения имеется специальная сумка. Очень компактен такой байк и пригоден для транспортировки в автомобиле или даже в метро.
2. FORWARD Enigma 154 — весьма лёгкий и удобный вариант транспортного средства. Эта модель адаптирована под использование как на дорогах мегаполиса, так и за городом. Установленная на этот байк планетарная втулка равномерно распределяет нагрузку, позволяя легко преодолевать спуски, подъёмы, проезжать кочки и иные неровности дороги.
3. Volume Generator — эта модель оснащена втулкой Shimano AlfineSG-S700 и двумя дисковыми тормозами. Именно по этой причине передачи скорости можно отрегулировать практически под любой рельеф местности.
4. Shulz — модель с трёхскоростной трансмиссией. Подходит для езды по асфальту или грунтовому покрытию. Отлично проходит кочки и ухабы, с лёгкостью преодолевает подъёмы или спуски. Именно поэтому такая модель подходит даже для горной местности.

Подводя итог, можно сказать, что если нужен городской велосипед — планетарка в качестве трансмиссии является просто идеальным вариантом. Такой механизм довольно прост в эксплуатации и регулировке. С ним легко справится даже новичок в велосипедном спорте.

Всё больше создаётся велосипедов со складной конструкцией. Даже горные модели теперь могут складываться и принимать компактный вид, и такая особенность не влияет на уровень эксплуатационных характеристик. Остаётся один вопрос — какой велосипед из этой категории является лучшим?

Большой ассортимент горных велосипедов — это определённо хорошо, но оттого выбор становится более сложным и мучительным. Мы отобрали для вас лучших производителей и провели анализ горных велосипедов по нескольким параметрам.

Лучшие шоссейные велосипеды и компании, которые их производят. Топовые модели шоссейников, подходящие как для профессиональных велогонщиков, так и для любительского велоспорта.

Что такое планетарная втулка на велосипеде

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.

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.

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
1 0.527:1

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.

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:

• Техническое обслуживание велосипеда;
• Как правильно мыть велосипед;
• Как правильно смазывать цепь велосипеда;
• Выбор велопокрышек;
• Правильная посадка на велосипеде;
• Давление в велосипедных покрышках;

Подписывайтесь на нас в соц. сетях!

Всем привет! С Вами команда velo-travel и сегодня мы поговорим о передачах на велосипеде. Но разговаривать о манетках и кассетах мы не будем. Сегодняшняя тема разговора – коробки передач и вариаторы на велосипеде. Немного с Вами разберем, что, зачем, куда и самое главное, попытаемся понять, почему сейчас все используют простую систему переключения передач, а не коробки переключения передач.

Как то в своих группах, в социальных сетях, мы выложили пост с фото, на котором было изображена передача крутящего момента от педалей к заднему колесу при помощи карданного вала. Пост был достаточно обсуждаем, и чем-то, новым.

Идея установить коробку передач на велосипед появилась еще в далеком 19-ом веке. Но эта идея просуществовала на чертежах и в мыслях вплоть до 1915 года. Тогда продавали только планетарные втулки для велосипеда стоимостью в 3 английских фунта стерлингов. На наши деньги это более чем достаточно, чтобы офигеть ? Вес такой втулки составлял выше 3-х килограммов. В период с 19 века вплоть до времен Второй мировой войны, переключали передачи при помощи малоэффективных поводковых и рамочных систем.

Именно это и послужило мотивацией создать компактную коробку передач на велосипед. Первый вопрос, который возник перед инженерами – где поместить ее? Решено было однозначно – около каретки.

В 1935 году ряд немецких производителей начали производство коробки передач для велосипеда с 3-мя скоростями, которая размещалась в кареточном узле. Рычаг КПП находился в том месте, где, когда то на советских шоссейных велосипедах устанавливались переключатели передач – в верхней части нижней трубы рамы. Парочка фирм выпускала коробки передач только с двумя передачами. Возможно, эти разработки дошли бы до логического завершения и массового перехода велосипедов на коробки передач, но началась война, которая сломала много планов и много жизней….

Какие преимущества были у коробок передач того времени?

• Большой срок службы.

• Защита от грязи и воды благодаря удачному размещению.

• Простота в обслуживании и настройке.

• Удачное распределение веса, опять-таки, благодаря размещению над кареточным узлом.

Минусов было всего несколько – ощутимая потеря мощности, именно поэтому такие коробки не устанавливались на шоссейные велосипеды, ну и стоимость изготовления КПП желала быть ниже.

И вот прошла война, прошло много времени, а к усовершенствованию КПП на велосипеде никто не возвращался. Только в начале 90-х годов именно развитие дисциплины ДХ послужило к модернизации коробок передач. Как известно, при быстром спуске с горы задний суппорт постоянно бьется об раму и плохо переключает передачи. Именно тогда начали придумывать такой механизм переключения передач, который не будет находиться сзади и будет отлично выполнять свои функции.

Из книжки «Современный велосипед» мы почерпали следующую информацию.

Было три основных разработки – немецкая компания Nicolai, и японцы Хода и СР Сантур. Немцы установили КПП открытого типа на основе планетарной втулки. У привода было две цепи, внутренняя цепь передает усилие от шатунов к планетарке, а внешняя – от планетарки к задней звездочке. Honda взяла за основу компоненты Shimano и создала велосипед 18 кг весом и с 7 передачами. Внешняя цепь раскручивает заднее колесо, а короткая цепь перемещает модернизированный задний суппорт по кассете. Сантур вообще решил не мелочиться и создал 9-ти ступенчатую коробку передач весом в 4,5 килограмма, которая напоминала КПП автомобиля в миниатюре.

Суть в том, что разработки интересны, но дорогие и изготавливались в небольшом количестве. В книге написано: «Но если дело пойдет…» и это был примерно 2000-ый год. Сейчас мы можем смело написать в 2015 году – дело не пошло.

И так, пока что коробки передач прекратили свое развитие. А что же тогда пришло им на смену?

Планетарная каретка.

Это что-то похожее на планетарную втулку, только находится в каретке ?

Есть много подробной информации о развитии планетарных кареток с точными датами и числами. Грузит себя и Вас этой информацией мы не желаем, поэтому расскажем самое интересное.

Главной целью планетарной каретки были компактность и повышающий коэффициент. Вес разработок колебался от 1200 грамм до 2000 грамм вместе с шатунами. Были разработки фирмы Николай, в которых имелся магнитный привод переключения передач.

Основным минусом всех разработок была несовместимость размеров планетарных кареток со стандартными размерами кареток. Но и плюсы также видно на лицо. Во-первых, чтобы переключить передачу не обязательно крутить педали, во-вторых малая передняя звезда позволяет установить задний суппорт с короткой лапкой. Известно, что такие суппорта более стойкие к ударам и износам. В третьих, такое явление, как перекос цепи, практически исчезает а значит увеличивается срок службы самой цепи.

Все-таки планетарная каретка – это интересная разработка, но больший успех получила именно планетарная втулка, о чем мы и опишем ниже.

Планетарные втулки.

История гласит, что первая планетарная втулка современного типа появилась на свет еще в 1898 году, представляете? Лично нам трудно это представить ? Втулка имела встроенный тормозной механизм и несколько передач. Далее пошли разработки вверх и появлялись втулки уже с 3-мя передачами. Более скоростные и успешные втулки начали появляться уже ближе к началу 20-ого века. Один из самых известных производителей – Sachs Bicycle Component, сейчас эта фирма входит в состав корпорации SRAM. Именно производство планетарных втулок перевернуло немного веломир и исключило производство и разработку иных типов внутреннего переключение передач.

Сейчас существуют планетарные втулки в 3, 5 и 7 передач. Если лет 5 назад были только обычные втулки, так последнее время уже широко обустроились на рынке планетарные втулки с дисковым тормозом и со встроенным тормозом. И еще одно отличие старых втулок от новых – совместимость с передним переключателем передач. А в последнее время – и с установкой кассеты на заднее колесо. То есть, у Вас как бы обычные передачи 3х8 и еще и планетарка в 3 скорости. И еще, для сравнения. Диапазон передаточных числе стандартной системы переключения 3х7 около 500%, а некоторые втулки на 14 передач фирмы Rohloff имеют целых 600%. Круто, не правда ли? ?

Краткие преимущества планетарных втулок:

• Большой диапазон передаточных чисел, о чем мы писали выше.

• Легкость и плавность в переключении передач.

• Высокая скорость переключении.

• Простота в обслуживании и исключении потребности в постоянном ТО.

А также несколько минусов:

• Ремонт редкий, но меткий.

Свое предназначение планетарные втулки нашли в основном в городских велосипедах. Это удобно и просто.
Карданный привод передачи крутящего момента.

Преимущества карданного вала перед цепью огромные, и очень странно, что сейчас такой тип не используется. Основные преимущества:

• Защита от внешних воздействий.

• Не пачкает одежду и не цепляет штанину.

• КПД показатель не выше, но независим от количества грязи и болота на кардане.

А минусы вот:

• Стоимость на порядок выше.

• Ломался кардан мало, но, так же как и планетарки, требовал отдельных знаний в починке.

• Невозможность установки переключения передач.

• Сложность снятия заднего колеса.

Современные разработки смогли устранить ряд вышеописанных минусов, особенно проблема с переключением передач – установка планетарной втулки давала возможность все-таки переключать передачи.

Ременной привод.

Ременной привод применяли очень давно и со временем перестали, потому что самый главный минус — недостаточная прочность и проскальзывание. Но опять таки, наука и инженерия не стоит на месте и на сегодняшний день появляется явная конкуренция между ременным и цепным приводом. Главным недостатком ремня есть цельность, невозможность установки переключателей передач и сложность в ремонте и замене комплектующих.

Вариаторы.

Преимущество вариатора – это бесступенчатое переключение передач и возможность большого диапазона передач. Но минусы, к сожалению, значительные. Самое главное – это малая эффективность, из-за проскальзывания в самом вариаторе. К минусам также отнесем и потерю мощности, стоимость.

Сейчас вариаторы начинают возвращать популярность из-за развития технологий и благодаря бессонным ночам инженеров. Вес втулок раньше составлял около 5-ти килограмм, а сейчас стремительность опускается к 3. Посмотрим, что из этого получится через несколько лет, пока что ясно только одно – будущее у вариаторов будет.

И так, а сейчас попытаемся понять, почему все эти разработки не прижились? Столько нового, столько интересного, но все остается: цепь и передачи. А знаете почему? А потому что все гениальное просто. Велосипед любят все за его простоту. И не нужно ничего усложнять. Два колеса, рама, тормоза и руль, что еще надо? Именно поэтому перед тем как модернизировать свой велосипед, подумайте хорошо, нужно ли Вам это, и принесет ли это пользу в велопоходе.

До новых встреч!

Планетарная втулка – дорогостоящая альтернатива классического механизма переключения передач. Именно высокая стоимость этой комплектующей требует детального разбирательства ее плюсов и минусов, а также анализа того, какую выгоду получит владелец байка во время поездок по пересеченной местности грязи, песку, крутым склонам.

Планетарная втулка преимущества

Планетарная втулка – оборудование, которое делает эксплуатацию скоростного велосипеда, проще и делает его надежней. Если рассмотреть подробно, то преимуществ у планетарной втулки хватает:
• Легкость обслуживания. Собственно, оно практически не нужно, благодаря полностью закрытой структуре втулки;
• Планетарная втулка устраняет такую особенность, как изменение линии цепи при переключении передач. Это дает возможность установить на привод защиту. Она препятствует попаданию грязи в цепь, увеличивая ее надежность. При этом практика показывает, что сама защита требует модернизации и тщательной подгонки, чтобы исключить трение защиты о части механизма привода при езде;
• Планетарная втулка исключает дополнительные изгибы цепи. За счет этого уменьшается трение и увеличивается в 4–6 раз ресурс цепи;
• При падениях велосипеда на бок планетарные втулки не повреждаются из-за отсутствия удаленного переключателя скоростей. Это актуально для фрирайда;
• Планетарная втулка исключает громоздкий механизм звездочек с переключателями, нет манеток и боуден-троса. В результате цепь слетает значительно реже;
• Горизонтальные дропауты позволяют исключить натяжитель цепи;
• Планетарная втулка возвращает возможность тормозить педалями, что как упоминалось выше, делает ненужным боуден-трос и делает надежной систему тормозов, хотя, торможение педалями не всегда удобно;
• Есть возможность быстро переключать скорости под нагрузкой. Это очень важно на подъемах;
• Последовательное переключение передач, что способствует поддержанию оптимального каденса во время поездок на большие расстояния;
• Передачи переключаются легко, без усилий и без необходимости проворота педалей;
• Одна звездочка планетарной втулки позволяет увеличить натяжение спиц, благодаря чему колесо становится жестче и прочнее.

Также к преимуществам планетарной втулки относят легкость ее регулирования по сравнению с дерайлером. В действительности, чтобы регулировать оба механизма, нужны определенные навыки и знания. Этот процесс можно сравнить с ремонтом коробки передач на автомобиле, что, несомненно, должны делать специалисты. Такая же ситуация складывается и с регулировкой планетарной втулки и дерайлера, но планетарка сама по себе уже отрегулирована и не требует дополнительных регулировок.
С планетарной втулкой могут работать как обычные дисковые и ножные тормоза, так и роллерные, которые тоже имеют ряд преимуществ.

Минусы и недостатки

Но как у медали есть две стороны, так и планетарной втулки есть недостатки:
• Небольшое передаточное отношение. Это соотношение пройденного велосипедом расстояния на самой низкой и самой высокой передаче при одном обороте педалей. У классических систем переключения передач показатель передаточного соотношения переваливает за 500%, в то время как у большинства планетарных втулок немного превышает 300%. Но есть модификации, которые не уступают по показателю передаточного значения классическим механизмам переключения, но они находятся в топовом ценовом диапазоне;
• Планетарная втулка тяжелее стандартного механизма. Вес распределяется неравномерно, задняя часть велосипеда становится несколько тяжелее, что ощущается во время соревнований;
• Высокая стоимость;
• Потеря эффективности. У планетарных втулок существует 2 участка, которые обуславливают потери трения:
1. Соприкосновение планетарных шестеренок с солнечными шестернями и зубчатым колесом;
2. Подшипники планетарных механизмов.
В результате теряется до 8% эффективности усилий. Это основополагающий фактор, который снижает показатели велосипедиста на соревнованиях;
• Ограниченное значение максимального вращательного момента, что станет препятствием для преодоления крутых подъемов;
• Трудоемкий процесс снятия и установки колеса, так, как оно крепиться только на болтах.
Хотя недостатков у планетарных втулок меньше, чем преимуществ они способны в значительной степени повлиять на результат велосипедиста – снизить скорость и проходимость байка, но при этом надежность велосипеда увеличится.

Подведение итогов

Планетарная втулка комплектующая, повышающая надежность привода велосипеда и делает его обслуживание максимально простым, устраняет некоторые проблемы с цепью и позволяет устанавливать защиту цепи. Но одновременно с этим планетарная втулка снижает ходовые характеристики велосипеда, что сказывается на соревнованиях.

Вывод:

Планетарная втулка – идеальный вариант для тех, кто любит погонять в городских условиях. Не станет она помехой и для фрирайда, простых поездок по пересеченной местности. При этом не стоит забывать, что топовые модификации планетарных втулок не имеют изъянов в части потери эффективности и обеспечивают полноценное передаточное отношение. Также для поездок по пересечёнке важно то, что механизм с планетарной системой не выступает за габариты велосипеда и не рискует быть поврежденным о ветки, пни, камни и так далее.

Односкоростная втулка (Синглспид)

Самый простой вид втулок. Для передачи усилия на колесо используется только одна звезда. Так как при установке такой втулки нет переключателя, который бы натягивал цепь, их обычно устанавливают в рамы с «горизонтальными» дропаутами, позволяющими отрегулировать натяжение самостоятельно, перемещая колесо вперед-назад.

Если вы хотите использовать такую втулку на велосипеде с вертикальными дропаутами, то придётся установить натяжитель цепи.

Часто такие втулки можно встретить на прогулочных и городских велосипедах, и обычно они комплектуются «ножным» тормозом. Поворачивая педали назад вы активируете механизм и втулка начинает тормозить.

Есть ещё один вариант односкоростной втулки – это втулка для фикседов. В ней нет храповика и звёздочка постоянно вращается вместе с колесом. Минусом такой втулки является то, что вы не можете перестать крутить педали, не заблокировав колесо. К плюсам можно отнести долговечность и низкую стоимость. Такие втулки подойдут для путешествий на небольшие расстояния по «плоской» местности.

Планетарная втулка

У планетарной втулки тоже только одна звезда и все ограничения, действующие для сингспид втулок, работают и здесь. Эти втулки появились в начале 20 века и имели 3 скорости. Современные собратья могут иметь по 7-8 скоростей, а порой и больше. Само устройство втулки – это отличная тема для другой статьи, так что не будем особо углубляться в неё. Скажем только, что переключать передачи на такой втулке можно даже стоя на месте.

Сам механизм переключения спрятан внутри втулки и хорошо защищен от внешних воздействий. Это делает планетарные втулки отличным приобретением для суровых погодных условий. Внутрь практически не попадает влага, а передачи переключаются даже при -15! Главным минусом можно назвать трудный самостоятельный сервис такой втулки и проблематичный монтаж/демонтаж колеса (если вы пробились или что-то в таком духе).

Трещотка и барабан

Часто эти 2 вида путают. Первый – это втулка с резьбой для накручивания звёзд с трещоткой. Была популярна до конца 1980-х годов, пока дорогостоящий механизм трещотки решили не выкидывать каждый раз, при замене звёзд. На приведённом ниже фото изображена трещотка, втулка под неё, втулка с барабаном и кассета для втулки с барабаном. Основные отличия в способе установки звёзд.

Для нарезания резьбы на втулке и на трещотке нужны высокоточные инструменты, в противном случае установить трещотку параллельно самой втулки и тем самым соблюсти соосность будет невозможно. Это выливается либо в проблемы с переключением на дешевых версиях, либо в цену конечного продукта.

Втулки с барабаном лишены такого недостатка, плюс звёзды для них производить гораздо проще. Ещё одним плюсом втулок с барабаном является расположение подшипника, он находится ближе к дропауту и нагрузка на него меньше, следовательно, ось будет ломаться реже, а подшипник жить дольше. В современных втулках используют по 3-4 промышленных подшипника и при своевременном сервисе они работают очень долго.

Барабан в разы лучше и проще в использовании. Для фиксации на нем кассеты используется контргайка, на которую практически нет нагрузок. Вы просто надеваете кассету, а шлицы не дают ей провернуться.

Конечно, есть свои особенности, вроде использования кассет на «пауке» с алюминиевым барабаном. Иначе вы можете просто угробить барабан.

Совместимость кассет Shimano и Sram

Стандарт для кассет Shimano и Sram одинаков для 8-9-10-скоростных кассет. Вы можете использовать кассеты Shimano в связке с переключателем Sram и наоборот. При этом само крепление кассеты на барабане остаётся неизменным.

А вот стандарт Sram XD для 10-11-12-скоростных кассет потребует особого барабана. Он чем-то похож на смесь классической трещотки и барабана со шлицами. Разницу вы можете оценить ниже, слева обычный барабан, справа XD.

Совместимость кассет Campagnolo

У Campagnolo есть отдельный стандарт для своих шоссейных втулок и в них очень сложно не запутаться. Итак, существует старый стандарт (Old Campagnolo) для 7-8-скоростных кассет, он первый на фото. Ещё есть стандарт (Exa-Drive) для 8-скоростных кассет, который отличается от старого шириной верхнего (на фото) шлица на барабане. А ещё есть Obsolete Exa-Drive для 8-скоростных титановых кассет. Если вы ещё на запутались – вот вам Exa-Drive для 9-скоростных кассет, с коварным нижним левым зубом!

Актуальный стандарт барабана Campagnolo подходит для всех 9-10-11-скоростных кассет, естественно, только для своих.

Размеры

Раньше использовались задние втулки шириной 120, 126мм, но эти времена давно ушли в небытие. Теперь у нас есть: 135, 142, 148, 150, 158 и фиг его знает сколько ещё стандартов ширины втулки придумывают именно в этот момент. С диаметром оси чуть проще, это 10 и 12 мм.

С передней втулкой проще. Ширина 100 или 110мм, а диаметр оси 10, 15 и 20мм.

Измеряется ширина втулки всегда от контргайки до контргайки.

Рекомендации по выбору

Пожалуй, это самый важный раздел, обязательно прочитайте его! Если вы выбираете втулки для ваших будущих колёс, то здесь всё зависит только от ваших пожеланий. Практически все втулки для МТВ изготавливаются из алюминия, хотя дорожные велосипеды могут комплектоваться втулками из нержавеющей стали.

Старайтесь подобрать втулки так, чтобы для передней и задней втулки диаметры фланца (того места, куда крепятся спицы) были одинаковы, хотя бы для одного колеса, тогда вам не придётся покупать кучу спиц разной длинны.

Помните, что количество отверстий в фланцах втулки должно совпадать с количеством отверстий в ободе! Существуют способы спицовки колёс, когда у вас слишком много/мало отверстий в втулке или ободе, но мы не будем их рассматривать, так как такой подход изначально неправильный.

Если вы где-то запутались или чего-то не поняли, то мы с огромным удовольствием поможем и подскажем вам. Не стесняйтесь задавать свои вопросы в комментариях!

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

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.

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

Складные велосипеды с втулкой планетарного типа

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

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:

• быстрое переключение передач, не зависящее от педалей;
• надежность и компактность;
• возможность быстро и динамично набрать скорость;
• большой межсервисный период эксплуатации;
• экономия сил;
• мягкость и плавность при переключении;
• отсутствие громоздкой системы с большим количеством звездочек и перекидыванием цепи.

Как работает и из чего состоит?

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:

1. Пониженная — эпицикл зацепляется за сателлиты, которые вращают солнечную шестерню. На каждые 4 оборота звездочки колесо совершает 3 оборота.
2. Прямая — эпицикл соединен с солнечной шестерней напрямую, минуя передаточные шестеренки, благодаря чему достигается соотношение вращений колеса и звездочки 1:1.
3. 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.

Преимущества и недостатки

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.

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.

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.

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.

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..

Источники:

https://sport-snaryazhenie.ru/velosipedy/zapchasti/522-planetarnaya-vtulka
https://sportzoom.ru/ustrojstvo-planetarnoj-vtulki-velosipeda/
https://aktsport.ru/velosiped/luchshiy-velosiped-s-planetarnoy-vtulkoy.html
https://ex3msport.life/velosport/chto-takoe-planetarnaya-vtulka-na-velosipede.html