Велосипед 3 скорости планетарная втулка

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.

Планетарная втулка Shimano Nexus Inter 3 — ответы на часто возникающие вопросы

Здравствуйте, уважаемые посетители. Сегодня я хочу поделиться с вами полезной информацией про планетарную втулку Shimano Nexus Inter 3 (SG-3C41). Информация сия изложена в виде ответов на часто возникающие вопросы (FAQ) и скомпанована в формате “Вопрос — Ответ”. Почитать этот материал будет интересно, на мой взгляд, как для состоявшихся владельцев планетарки Shimano, так и для тех, кто только собирается её приобрести.

Безусловно, в интернете можно найти ответ на любой из вопросов, освещённых мною в этом посте, но для этого придётся перелопатить немалое количество сайтов и форумов на велосипедную тематику, перечитать не один десяток страниц. Я же собрал все самые насущные вопросы касательно данной втулки в одном месте, чтобы вам было проще найти ответ на нужный вопрос. К тому же, полагаю, стоит отметить, что ответ на каждый вопрос написан мною лично и проверен на опыте. На момент написания поста я откатал на своём экземпляре втулки почти 9 тысяч километров круглогодично, зимой и летом, изучил многие аспекты её работы, самостоятельно нашёл ответы на некоторые вопросы, которые у меня возникали в процессе эксплуатации. Собственно, именно в связи с этим у меня и появилась идея написать этот текст — поделиться накопленным опытом. Что ж, давайте приступим к ответам, надеюсь, что вы найдёте здесь то, что искали. Если же у вас есть какой-то вопрос, который я не упомянул в этом посте, пишите его в комментариях, если я знаю ответ, то опубликую его, дополнив этот своеобразный FAQ.

На данный момент опубликовано 16 ответов на вопросы. Чтобы перейти к ответу, щёлкните на вопрос из списка ниже.

1. Как установить втулку Shimano Nexus Inter 3 на велосипед и правильно настроить переключение передач?

Полным ответом на этот вопрос является этот пост, в котором я детально изложил инструкцию с картинками по установке и настройке, базирующуюся на материалах официального руководства Shimano. Для пущей доступности инструкция дополнена моими комментариями, а наиболее важные моменты выделены. Впрочем, я бы не сказал, что установка или настройка “трёшки” может представлять какую-либо сложность.

2. Насколько корректно переключаются передачи втулки, возникают ли с этим проблемы?

Передачи во втулке переключаются просто изумительно! За весь период эксплуатации, а это на момент написания текста почти 9 тысяч километров, у меня с этим не возникало никаких проблем. Переключение происходит максимально чётко и быстро. Но следует отметить, что я использую не оригинальный грипшифт — крутилку, которая идёт в комплекте со втулкой, а двухрычажную триггерную манетку переднего переключателя передач от старого горного велосипеда. Кому интересно, модель моей манетки Shimano ST-EF50-L и она отлично совместима с планетаркой. Но всё-же, несколько недель я использовал и оригинальный грипшифт, с ним у меня так же не возникало никаких проблем, даже при переключении передач в зимнее время при температуре минус 20 градусов.

3. Как правильно переключать передачи, можно ли делать это под нагрузкой, например при подъёме в гору?

Переключение передач планетарной втулки Shimano Nexus Inter 3 можно осуществлять в неподвижном состоянии велоипеда, при движении накатом (не вращая педали) и при вращении педалей без нагрузки. Я бы крайне не рекомендовал переключать передачи под нагрузкой, если вы хотите сохранить вашу втулку и возможность корректного переключения передач на долгое время. Переключение под нагрузкой конечно же не вызовет одномоментную поломку втулки, но, тем не менее, значительно уменьшит её ресурс, в частности элементов, которые осуществляют сцепление.

Наиболее оптимальный, с точки зрения продления ресурса, вариант переключения передач заключается в следующем: прежде чем переключить передачу, ослабьте давление на педали, замедлив их вращение так, чтобы педали вращались без нагрузки, сразу после этого выполните переключение и выждав момент продолжайте крутить педали как прежде, с полной нагрузкой. Когда вы привыкнете переключать передачи по этой методике, сам момент переключения будет занимать у вас не более одной секунды, при этом не создавая излишней нагрузки на собачки сцепления, сохраняя их ресурс.

4. Как часто нужно смазывать втулку Shimano Nexus Inter 3? Чем смазывать? Нужно ли её разбирать для смазки?

По поводу технического обслуживания втулки у меня есть отдельный пост с официальной информацией производителя. Если кратко, Shimano рекомендует смазывать втулку с периодичностью один раз в два года или один раз в 5000 км. Сам процесс смазывания предлагается выполнять следующим образом: втулку разобрать, извлечь механизм, окунуть в специальное ремонтное масло, выдержать в нём механизм некоторое время, извлечь, дать смазке стечь и собрать втулку.

Также могу поделиться собственным опытом. На момент написания этого текста, я смазывал втулку всего два раза и оба раза литолом. Первый раз смазывал без разборки, закачивая разжиженный маслом литол через ось с помощью шприца. Второй раз втулку разобрал и смазал точечно чистым, не разбавленным литолом. Попробовав оба варианта, я пришёл к мнению, что наилучшим для меня способом является смазка втулки с разборкой. А на вопрос “чем смазывать?”, каждый велосипедист предложит свою, уникальную, неповторимую и самую лучшую смазку. По моему же мнению, обычного литола для этих целей вполне достаточно.

5. Насколько долговечна (как часто ломается) планетарная втулка Shimano Nexus Inter 3?

В интернете можно найти определённое количество информации о поломках и уж поверьте, я очень серьёзно интересовался этим вопросом прежде чем купить себе втулку. Однако большая часть отзывов в интернете о поломках втулки мало чем полезна, поскольку практически никто не указывает пробег. Основная масса информации сводится к заявлениям в стиле “езжу два года и ничего не сломалось”. К сожалению, подобные высказывания не дают возможности оценить реальную долговечность и ресурс втулки, поскольку совершенно не ясно, сколько такой велосипедист проезжает за этот самый год. Это может быть 500 километров, может быть 5000, а может у него велосипед вообще два года в гараже стоял и он на нём не ездил. В связи с этим, как только я приобрёл свой экземпляр втулки и начал на ней ездить, создал отдельный пост — бортовой журнал планетарки, если можно так выразиться. Туда я записываю всё, что происходит или не происходит с втулкой, обязательно указываю дату события и пробег. Настоятельно рекомендую прочитать этот пост по этой ссылке.

6. Как избавиться от ужасного скрипа во время торможения? (Актуально для моделей втулок с ножным тормозом SG-3C41)

Попробуйте графитную смазку. Я избавился от назойливого скрипа таким образом: разобрал втулку, снял тормозные колодки, очистил от прежней смазки и равномерно нанёс на них ровный слой графитной смазки. После соответственно собрал втулку. В результате, после нескольких сильных торможений скрип полностью пропал. При этом отмечу, что на тормозном эффекте смазка никак не сказалась, то есть хуже тормозить не стало, как можно было бы подумать.

7. Какой длины нужны спицы для сборки колеса с планетаркой Shimano Nexus Inter 3 и ободом 28 дюймов?

О да, это действительно часто задаваемый вопрос. Читатели моего блога даже несколько раз присылали мне письма с этим вопросом. Что ж, однозначного ответа нет, поскольку длина спиц зависит от нескольких параметров: от фактического диаметра обода (ERD), смещения отверстий в ободе относительно друг друга, толщины стенки обода, количества крестов. Дело в том, что два обода одинаковой заявленной размерности в 28 дюймов, но разных производителей, на деле могут отличаться в диаметре (ERD) на несколько миллиметров, что соответственно скажется на необходимой длине спиц. Для того, чтобы не ошибиться с подбором длины, рекомендую воспользоваться калькулятором, например этим, но для этого нужно знать точные размеры обода.

Исходя из собственного опыта могу сказать, что для сборки колеса в три креста с ободом диаметром “28 дюймов” и планетарной втулкой Shimano Nexus Inter 3 с ножным тормозом, нужны спицы длиной в диапазоне от 285 до 290 мм. Но как бы там ни было, точная цифра, как я уже написал, зависит от конкретного экземпляра обода и получить её можно с помощью калькулятора длины спиц.

8. В планетарной втулке Shimano Nexus Inter 3 половина оси полая, не сломается ли ось подо мной на первой же кочке?

Ответ на этот вопрос в первую очередь зависит от того, каков вес катальца, намеревающегося использовать Shimano Nexus Inter 3 и насколько экстремально он будет использовать втулку. Опишу собственный опыт. Поначалу, в первые дни катания на планетарке, я всерьёз беспокоился по поводу полой наполовину оси, объезжал каждую кочку, спешивался перед каждым бордюром. Однако, чем больше проходило времени, тем меньше я уделял внимания этому моменту, постепенно забывая о былом беспокойстве. В конечном итоге я вообще перестал вспоминать и про кочки и про бордюры, появилась уверенность в прочности оси. На данный момент я откатал около 9 тысяч километров и ось до сих пор целая = ) Думаю, что это свидетельствует о её прочности.

Но, справедливости ради, считаю нужным подчеркнуть следующие моменты. Во-первых, мой вес всего около 70 кг, во-вторых, я старался всячески ограничивать себя в перевозке тяжёлых грузов, чтобы не испытывать ось планетарки на прочность лишний раз. Ну и в-третьих, мой стиль езды вряд ли можно назвать экстремальным, я никогда не проезжаю бордюры не вставая с сидушки, не летаю по каменистым склонам гор на скорости 50 км/ч и так далее. Хотя с другой стороны, езжу достаточно активно и быстро, как по асфальту, так и по грунтовкам, изредка бездорожью, лесным тропинкам. Езжу круглый год, в том числе и зимой, когда температура за бортом опускается ниже минус 30 градусов. За прошедший 2015 год я оттоптал на втулке 8500 километров, что не так уж и мало. Так каков же всё таки ответ на вопрос? Если ваш вес не превышает 70 кг и вы не собираетесь возить на своём велосипеде, оснащённом втулкой Shimano Nexus Inter 3 мешки с картошкой, разгоняясь по колдобинам под 50 км/ч, то скорее всего беспокоиться о целостности оси вам не стоит, она не подведёт.

9. Меня смущает Bell Crank (коленчатый рычаг), устанавливаемый сбоку на оси втулки. Не сломаю ли я его в первый же день, выходя из дома, задев за дверной проём, дерево, камень или при падении велосипеда набок?

Вопрос действительно актуальный и думаю, возникал у многих, в том числе у меня. Так и есть, Bell Crank или коленчатый рычаг по-русски, находясь на торце оси, является выступающей частью велосипеда. В последние годы его к тому же делают из пластика, что не внушает доверия в плане прочности. Может показаться, что каждая дверь, каждый косяк, так и норовит свернуть ему голову. Тем не менее, как показывает мой опыт, если относиться к велосипеду бережно, аккуратно, то и вероятность сломать Bell Crank случайным ударом чрезвычайно низкая. В первые дни после установки втулки на свой велосипед, я думал, что постоянно буду ударять Bell Crank’ом об дверь при выкатывании вела из подъезда. На деле же всё оказалось иначе. За год эксплуатации, я так ни разу и не задел Bell Crank’ом никакой предмет.

Что касается падения велосипеда набок, тут тоже всё не так страшно. При падении набок велосипед упрётся педалью и краем заднего колеса в землю, а Bell Crank просто не будет доставать до поверхности земли, что убережёт его от удара. Но это справедливо только при размере колёс в 28 дюймов, на колёсах меньшего диаметра я это не проверял. И не стоит забывать, что простое падение велосипеда набок, о котором я написал, очень сильно отличается от падения в результате ДТП или на большой скорости. В таких случаях может случиться что угодно. К счастью, проверять подобные ситуации лично мне не доводилось ни разу.

10. В интернете пишут о том, что у втулки слишком большой шаг между передачами и самих передач катастрофически не хватает, поэтому на втулке очень некомфортно ездить. Так ли это?

В самом деле, шаг между передачами не такой уж и маленький и составляет 36,4%. Да и самих передач, как это не удивительно всего три, ведь втулка трёхскоростная. Но надо понимать, что комфорт это вещь сугубо субъективная и не совсем корректно ориентироваться в подобном вопросе на мнение других велосипедистов, не попробовав самому. Отвечая на вопрос, скажу следующее: если прежде вы ездили на горном велосипеде с более чем 20-ю передачами, то конечно же вы будете чувствовать значительный дискомфорт при “пересаживании” на трёхскоростную планетарку. По сравнению с трансмиссией горного велосипеда, вам будет крайне не хватать количества передач, а большой шаг между ними будет создавать ощущение, что какую передачу не выбери, крутить всё равно неудобно и неприятно. С другой стороны, если вы “пересаживаетесь” на “трёшку” с односкоростного велосипеда, то вам планетарка скорее всего наоборот покажется очень удобной, позволяющей существенно повысить комфорт во время езды.

В общем, всё напрямую зависит от того, на чём вы ездили прежде и от вашего стиля езды. Из собственного опыта могу добавить, что до планетарки я ездил на однопередачнике, ну а когда пересел на Shimano Nexus Inter 3, она стала для меня просто незаменимой. Не буду лукавить, в течение первых поездок на “трёшке” я определённо ощущал большой шаг передач. Но в дальшейнем, когда привык к втулке и заменил заднюю звёздочку на более подходящую по количеству зубьев, понял, что более оптимальный шаг между передачами вряд ли можно было подобрать и производитель выбрал так называемую “золотую середину”. Отъездив на планетарке ни много, ни мало почти 9 тысяч километров (на момент написания), по поводу количества скоростей могу сказать, что “трёшки” мне хватает практически для всех ситуаций и лишь изредка ощущается нехватка передач, с чем вполне можно мириться. Ну а на зиму, когда процесс передвижения на велосипеде требует большего количества энергии, я ставлю назад звёздочку побольше, это решает проблему нехватки крутящего момента.

11. Некоторые велосипедисты в своих отзывах о Shimano Nexus Inter 3 пишут о том, что практически никогда не используют третью передачу, потому что она слишком “ломовая”. Неужели нельзя было сконструировать втулку так, чтобы задействовать все три передачи?

Для того, чтобы третья, повышающая передача не была слишком “ломовой” и редко используемой, нужно правильно подбирать соотношение между звездой системы и задней звёздочкой. Моя рекомендация заключается в том, чтобы подобрать это соотношение наиболее оптимально под ваш стиль езды. Если вы не любите ездить быстро, подберите заднюю звёздочку (или замените звезду системы) таким образом, чтобы третья передача была основной, для езды в среднем темпе, тогда прямая и понижающая передачи будут у вас в запасе для комфортного въезжания в горки. Для любителей быстрой езды я бы порекомендовал подобрать такое соотношение, чтобы третья передача позволяла вам достигать большой скорости, в то время как вторая давала возможность комфортно передвигаться в среднем темпе. Если кому интересно, для себя я подобрал следующее соотношение: спереди 40 зубов, сзади 18 (колёса 28 дюймов). С таким соотношением я езжу исключительно в летнее время года, на зиму заднюю звёздочку ставлю побольше.

12. С некоторых пор во втулке перестали переключаться передачи, они как бы заклинивают. Невозможно переключиться на вторую и на третью передачу. Как это исправить?

Я столкнулся с аналогичной проблемой. Возможно вам поможет информация, описанная мною в этой статье.

13. На первой передаче проскакивает сцепление или же его вовсе нет. Как это устранить?

Если изначально втулка работала отлично, а потом вы откатали больше нескольких тысяч километров и появились проблемы со сцеплением, то может быть, вам поможет информация, описанная в этой статье.

14. Как сделать свободное вращение педалей назад на втулке с ножным тормозом (SG-3C41)?

Всё что Вам нужно сделать, так это разобрать втулку и удалить тормозные колодки. Как это сделать, смотрите в этом видео.

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:

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.

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).

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 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:

1. ПП1 замедляет, ПП2 не используется.
2. ПП1 замедляет, ПП2 ускоряет с СШ2.
3. ПП1 замедляет, ПП2 ускоряет с СШ3.
4. ПП1 замедляет, ПП2 ускоряет с СШ4.
5. Прямая передача
6. ПП1 не используется, ПП2 ускоряет с СШ2.
7. ПП1 не используется, ПП2 ускоряет с СШ3.
8. 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.

Сравнение планетарной втулки и обычной. Планетарная втулка для велосипеда. Принцип работы, плюсы и минусы, обзоры моделей

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:

Компоненты шестерного отсека скоростной втулки: 1 – солнечная шестерня, 2 – сателлиты, 3 – водило, 4 – эпицикл

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:

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

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.

Скоростной агрегат от Rohloff в разрезе

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

1. Прямой ход цепи и низкий износ ведущей и ведомой звезд. Снаружи трансмиссия выглядит как у обычного сигнлспида.
2. 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.
3. Нет необходимости постоянно обслуживать устройство, также его сложно нечаянно повредить.

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

1. Невозможность использования в велосипедном гоночном спорте из-за высокого трения и чувствительности шестерней.
2. Ощутимая прибавка к весу: только некоторые трехскоростные втулки весят чуть меньше килограмма. В движении привес на заднее колесо дает о себе знать.
3. 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.
4. 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.

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.

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.

В данной статье содержится подробная информация, касающаяся одного из важнейших элементов привода велосипеда — конечно же, речь пойдет о “втулке”. К числу ее разновидностей можно отнести систему с планетарным механизмом для осуществления переключения передач. Данная разновидность втулок получило свое название благодаря конструктивным особенностям.

И действительно, этот сложный механизм, в состав которого входит более сорока деталей, говоря на красочном языке метафор, можно сравнить со Вселенной, в которой планеты Солнечной системы вращаются исключительно по заданной траектории.

Вот уже несколько лет лидирующие позиции в области производства таких втулок занимает американский концерн SRAM, собственностью которого с 1997 года стала и Sachs Bicycle Components – фирма, пользующаяся колоссальной популярностью среди автомобилистов и велосипедистов. Не отстает в данной области и японская корпорация SHIMANO, производящая четырех- и семискоростные втулки.

Как говорит история, первый привод, в котором была реализована внутренняя система переключения передач, был изготовлен фирмой SACHS в далеком 1904 году, когда системы с наружным переключением находились в зачаточном состоянии.

Впервые они были реализованы в 2-скоростных моделях «Торпедо». Уже к 1914 году всего их было реализовано более 833 тысяч. Сокрушительный урон компании нанесла Вторая Мировая Война, когда большая часть ее производственных площадей попросту была разрушена. Концерну грозило банкротство. Однако, уже в 1945 году производство фактически наладилось. Конечно, фирму не обошли и многочисленные структурные изменения, а в середине 1997 года ею был приобретен концерн Sachs Bicycle Components, в развитие которого было инвестировано более 1 млн. долларов.

Так почему же планетарные втулки пользуются такой популярностью? В первую очередь, следует сказать, что компания SRAM-SACHS в настоящий момент времени предлагает широкую номенклатуру изделий, к числу которой относятся втулки, в которых предусмотрены 3-, 5-, 7 передач и внутренняя тормозная система. Также производятся скоростные втулки и с роллерным тормозом. Относительно недавно предприятием было освоено производство системы Dual-Drive 9х3, 7х3 и 8×3: комбинации планетарной втулки на три передачи 7/8/9-звездочной кассеты. На раме установлен наружный переключатель классического образца, которым и осуществляется перемещение цепи по звездам кассеты. В результате получается 21, 24, 27 сочетаний передач.

А теперь перейдем к преимуществам систем планетарных передач.

Во-первых, такие втулки обладают достаточно широким диапазоном передаточных чисел. Например, внедорожный велосипед с набором звезд 42-32-22 и кассетой 11-30 имеет диапазон передаточных чисел целых 520%. Что же касается семискоростной втулки, то для нее этот диапазон составляет 303%. При этом, если принимать 4-ю передачу в качестве прямой (100%), то остальные передачи относительно нее будут иметь следующие показатели: на первую приходится 75%, а на седьмую – 174%. Говоря простым языком, велосипеды с такими передачами прекрасно разгоняются на шоссе и с успехом преодолевают даже самые крутые подъемы. У 5-, 3-скоростных втулок диапазон передач несколько меньше: 249% и 186%, но они имеют меньший вес и более приятную для потребителя стоимость.

Во-вторых, осуществляется точный и быстрый переход между передачами. При этом выполняется четкая фиксация положения ручки переключателя. Стоит отметить, что для данных устройств возможно выполнение этих действий стоя на месте.

В-третьих, что немаловажно, необходимо минимальное обслуживание. В инструкции по эксплуатации вообще указывается, что втулка не требует никакого текущего обслуживания. К ограничениям можно отнести только одно условие: не следует направлять на втулку прямые струи воды под большим давлением при мойке велосипеда. Также, в процессе текущей эксплуатации, может потребоваться небольшая корректировка привода, то есть при растяжении тросика, иногда следует регулировать его натяжение.

В-четвертых, в данных системах реализованы самые простые и прочные цепи, способные работать без каких-либо перекосов и перемещений по звездам, как это часто бывает с наружными механизмами. Такое преимущество способствует значительному повышению ресурса всех компонентов привода.

В-пятых, возможность торможения ногами также становится преимуществом, если изначально потребитель использовал обычный дорожный велосипед. Ведь при таком условии, не нужно затрачивать время на адаптацию и переучивание. К слову сказать, торможение при помощи одного колеса всегда было менее эффективным, чем при помощи двух. В большинстве случаев, на подобных моделях устанавливается передний ручной тормоз, однако большинство велосипедистов все же им не пользуются. Если же говорить о торможении при помощи только лишь заднего колеса, то такой метод является в корне неверным. Ну, представьте себе только обычный автомобиль, у которого полностью отказали тормоза передних колес!

Одновременно с этим эффективность торможения вообще можно не брать в расчет, если планируется спокойная езда по прямой трассе. А именно для этого случая и предназначены велосипеды, в которых предусматривается внутренний привод и планетарная втулка.

Конечно, ничто не бывает безупречным. И в этом плане механизм с планетарной втулкой также не является исключением. Но, недостатки такой системы являются настолько незначительными, что в отдельных случаях ими просто можно пренебречь.

В первую очередь, к недостаткам можно отнести несколько большую массу. Например, система из семискоростной втулки в сумме с тормозом будет весить около 1.7 килограмм. Также относительно большие показатели имеет и трение качения, что накладывает ограничение на применение данных систем в спортивных велосипедах.

Кроме того, втулка имеет очень сложную конструкцию. Поэтому крайне не рекомендуется в этом плане проявлять самодеятельность. В случае обнаружения каких-либо неисправностей быстрее и дешевле будет обратиться к специалисту.

Однако, по этому поводу волноваться особо не стоит. Во внутреннем механизме неисправности возникают крайне редко, а ресурс самой втулки достаточно высок. Как показывает практика, подавляющее большинство неисправностей возникает именно из-за неквалифицированного вмешательства, что провоцирует поломки наружных частей. Крайне не рекомендуется даже пытаться самостоятельно разобрать планетарную втулку, а перед снятием колес следует внимательно прочесть инструкцию по эксплуатации.

В качестве заключения, стоит отметить, что велосипеды с такими приводами пользуются достаточно высокой популярностью во многих странах Европы: Австрии, Германии, Франции, Финляндии, Испании, Голландии и т.д. Данный факт объясняется прежде всего отличными дорогами с качественным покрытием, распространением велосипедов в качестве доступного транспортного средства, нежеланием европейцев возиться с более сложной транспортной техникой и их высокой покупательной способностью. Данными условиями и объясняется тот факт, что крупнейшие европейские производители, такие как GAZELLE, PANTHER, ACCELL, STEVENS и другие предпочитают использовать в велосипедах исключительно приводы с планетарной втулкой.

Естественно, совершая выбор велосипеда, следует грамотно расставить для себя приоритеты. На моделях, оснащенных планетарными втулками, все-таки лучше будет совершать прогулки по шоссе, парку или же проселочной дороге, то есть ездить там, где отсутствуют какие-либо предпосылки для экстремальной эксплуатации велосипеда. Благодаря конструктивным особенностям механизма втулки, становится возможным обеспечить надежную защиту от попадания пыли и влаги. Однако, все равно обильные грязевые ванны в данном случае все же являются крайне нежелательными. Обслуживание данного типа привода не требует сложных манипуляций: все, что необходимо делать, так это осуществлять смазку цепи и держать механизм в сухости и чистоте.

При условии, что покупатель отдает предпочтение комфорту при эксплуатации, а не скоростной езде, приводы с планетарной втулкой являются единственно правильным выбором!

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 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:

Компоненты шестерного отсека скоростной втулки: 1 – солнечная шестерня, 2 – сателлиты, 3 – водило, 4 – эпицикл

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 трех 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:

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

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.

Скоростной агрегат от Rohloff в разрезе

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

1. Прямой ход цепи и низкий износ ведущей и ведомой звезд. Снаружи трансмиссия выглядит как у обычного сигнлспида.
2. 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.
3. Нет необходимости постоянно обслуживать устройство, также его сложно нечаянно повредить.

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

1. Невозможность использования в велосипедном гоночном спорте из-за высокого трения и чувствительности шестерней.
2. Ощутимая прибавка к весу: только некоторые трехскоростные втулки весят чуть меньше килограмма. В движении привес на заднее колесо дает о себе знать.
3. 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.
4. 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.

Основная идея данного прибора — собрать в одном компактном корпусе все механизмы для переключения передач, закрыв таким образом их от грязи и возможного физического повреждения.

Вы скажете — так ведь есть уже планетарные втулки, но инженеров Pinion не устраивало, что развесовка в таком случае сдвинута назад, а при использовании коробки передач, которая устанавливается между шатунов в специально оборудованном кареточном узле — вес расположен идеально в центре велосипеда. Вот так это выглядит:

Я не верю в коммерческий успех данного изобретения, во-первых, из-за веса — коробка весит 2.35кг, и во-вторых — требуется особая рама, способная разместить в себе описываемое устройство.

Как по мне, купить такой байк может только очень обеспеченный гик, вещь получается сильно зависимой от надежности коробки — производитель скорее всего вылетит в трубу и в случае поломки в утиль пойдет весь велосипед. Понятия не имею, сколько стоит байк в сборе, но уверен, что цена впечатляет.

Не знаю, как вы, но я уверен, что в ближайшие годы, а может и десятилетия, никакие коробки и планетарные втулки не смогут составить конкуренцию обычным индексным переключателям.

И в чем я еще уверен, так это в том, что электронные системы переключения, сейчас еще довольно дорогие и редкие, рано или поздно станут стандартным оборудованием на моделях велосипедов среднего ценового уровня.

И как следствие — не за горами полноценное автоматическое переключение передач, работать это может так: измеритель мощности в педалях замеряет силу нажатия и каденс, а компьютер щелкает передачи, стараясь удержать эту силу в заданном интервале. Также могут быть подключены всякие гироскопы и акселерометры, чтобы адекватнее оценивать ландшафт. Всё это настраивается под конкретного человека через смартфон. При этом всегда можно перейти на ручной режим.

На вопрос «а на хрен нужно автоматическое переключение на велосипеде», я отвечу — это удобно. Если это будет четко и надежно работать и стоить приемлемых денег, многие захотят ездить на «автомате».

Вот вам пример из мотоциклетной тематики — попытки сделать автоматическую коробку там предпринимаются периодически, но распространения это не находит, вроде бы как из-за этого пресловутого «на хрен надо». На самом деле — дело не идет в народ, потому что автомат много весит, дорого стоит, ненадежен, неадекватно переключает.

Как только появился реально работающий продукт — людям стали интересны мотоциклы с автоматическим переключением. Хонда сделала роботизированную коробку передач с двумя сцеплениями DCT, которая весит почти так же, как и обычная, стоит вменяемых денег, и самое главное — переключает четко и своевременно. Так что, найдется спрос и на велосипедный «автомат».

Расскажите, что вы думаете по поводу всех этих полетов фантазии, как моих, так и изобретателей Pinion, и нужно ли вообще что-то новое в отлаженной системе переключения.

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

1. Прямой ход цепи и низкий износ ведущей и ведомой звезд. Снаружи трансмиссия выглядит как у обычного сигнлспида.
2. 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.
3. Нет необходимости постоянно обслуживать устройство, также его сложно нечаянно повредить.

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

1. Невозможность использования в велосипедном гоночном спорте из-за высокого трения и чувствительности шестерней.
2. Ощутимая прибавка к весу: только некоторые трехскоростные втулки весят чуть меньше килограмма. В движении привес на заднее колесо дает о себе знать.
3. 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.
4. 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

1. 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.
2. 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

1. 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.
2. 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://aktsport.ru/velosiped/luchshiy-velosiped-s-planetarnoy-vtulkoy.html
https://sandyfoto.ru/planetarnaya_vtulka_shimano_nexus_inter_3.html
https://spiegelstudio.ru/turizm/planetarnaya-vtulka-dlya-velosipeda-vsyo-o-velosporte.html
https://koleco.ru/motory-dlya-lodok/comparison-of-the-planetary-sleeve-and-the-usual-one-planetary-bushing-for-bicycle/
https://veloexpert33.ru/populyarnye-stati/planetarnaya-vtulka-ili-kasseta-chto-luchshe.html