Велосипеды круизеры с планетарной втулкой

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.

Преимущества и недостатки

Планетарная коробка передач имеет следующие достоинства:

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

К недостаткам механизма можно отнести:

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

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

Устройство и принцип работы

Планетарная втулка напоминает коробку передач автомобиля и по сложности конструкции также ушла от нее недалеко. “Планетарка” состоит из несколько элементов:

самая большая шестерня эпицикл, она находится с обеих сторон механизма и занимает крайнее торцевое место;
в центре располагается солнечная шестерня, от которой зависит регулировка скорости;
планетарные шестерни или сателлиты, соприкасающиеся непосредственно с солнечной шестеренкой;
наконец водило, внешне похожее на равносторонний крест, закрепляет сателлиты, не позволяя им расползтись в разные стороны.

В отличие от сателлитов солнечная шестеренка жестко крепится на заднем колесе велосипеда, на его оси. Это позволяет регулировать движение сателлитов в нужном направлении. Что, в конечном итоге, устанавливает нужную скорость велобайка.

Работает эта система планетарных шестеренок и стального водила таким образом:

вокруг солнечной шестеренки, которая жестко закреплена на оси, свободно вращаются от трех до четырех сателлитов, удерживаемые в нужном положении водилом;
эти сателлиты одновременно цепляются за внутренние зубчики эпицикла, который приводится в движении при вращении педалей, сила этого вращения передается на эти зубцы.

Получается, что во втулке при трех оборотах вращения всей планетарной системы, эпицикл вращается четыре раза, что и влияет на установление той или иной скорости велосипеда. Проще всего рассмотреть принцип действия всего механизма на примере трех скоростей:

при первой скорости вращается планетарный механизм три раза, а главная звездочка четыре раза. Это дает понижение скорости на 25%;
при второй скорости усилия звездочки передаются прямо на эпицикл, а тот, в свою очередь, вращает втулку, поэтому те мощности, которые возникают при вращении шестеренок внутри втулки остаются напрасными;
третья передача действует в том случае, когда все усилия со звездочки передаются на эпицикл, а тот приводит в движение всю планетарную систему, получается, что звездочка поворачивается три раза, а колесо четыре и скорость велосипеда увеличивается на 33%.

Так как “планетарки” могут иметь до 14 скоростей, это значит, что система шестеренок, а также зубчатых передач усложняется, но принцип действия остается тот же что и при регулировке скорости на первом или третьем уровне.

Смена передач осуществляется с помощью ручки на руле (шифтера). Ручка похожа на мотоциклетную – вращается вокруг оси руля, только вместо свободного плавного хода, осуществляет пошаговое переключение с характерными щелчками.

Как и классическая трансмиссия, хоть и менее привередливая и хрупкая, но тоже имеет некоторые нюансы во время смены передачи. И для многолетней качественной работоспособности стоит придерживаться нескольких правил:

не вращать педали вовремя переключения передач, через мгновение после переключения можно продолжать педалирование;
не “насиловать” систему при подъеме в горку и переключать на пониженную скорость заранее.

Как правильно переключать передачи при движении на велосипеде

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.

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.

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.

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:

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.
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.
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.
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.

Плюсы и минусы использования планетарных втулок

Существует множество преимуществ, которые получает велосипед с планетарным механизмом:

Герметичность детали обеспечивает её долговечность по сравнению с трещотками и кассетами.
Прочность механизма исключает его случайное повреждение.
Прямой ход цепи существенно снижает износ ведомой и ведущей звёзд.
Защита одежды от загрязнения благодаря специальной защите цепи.
Простота регулировки.
Передачи можно переключать не только во время движения, что важно при езде по городу во время плотного трафика.

Конечно же, как и любая иная деталь, втулка имеет определённые недостатки:

Из-за высокой чувствительности шестерёнок и сильного трения, такие детали нельзя использовать на гоночных и горных транспортных средствах.
Общий вес велосипеда существенно увеличивается, и это становится заметно во время движения.
При выходе механизма из строя лучшим решением будет замена его новой деталью. Ремонту такие детали не подлежат.
Стоимость деталей планетарного вида гораздо выше, чем у классических переключателей.
Эффективность таких устройств снижается до 92% из ста.
Трудоёмкий процесс снятия и установки заднего колеса.

Планетарная втулка с колесом велосипеда

Планетарная втулка отлично подойдёт для городских, прогулочных и иных вариантов двухколёсных транспортных средств, которые предназначены для комфортной и неторопливой езды.

Устройство механизма и его особенности

Не все знают, что такое планетарная втулка на велосипед, как работает, какие бывают разновидности такой детали. Будем разбираться.

Принцип действия у такого элемента, как у автомобильной коробки передач. Предназначен он для регулирования скоростных режимов, своевременного их переключения. Состоит устройство:

из кольцевой шестерёнки — наружная шестерёнка, или эпицикл, имеет внутреннюю зубчатую передачу, которая и обеспечивает прочную сцепку с сателлитами;
солнечной шестерёнки — она находится в самом центре механизма и выполняет функцию оси заднего колеса;
водила — это целая группа сателлитов или планетарных шестерёнок, которые прочно зафиксированы на своих осях, взаимодействуют с солнечной шестерёнкой.

Компоненты планетарной втулки

Современные планетарные втулки могут иметь до 14 передач скоростей. Максимальное их количество встречается довольно редко и стоит дорого. Наиболее популярны и востребованы варианты с семью или восемью скоростями. Более старые дешёвые механизмы имеют три скоростные передачи.

Определённые версии устройств оснащены задней передачей, которая используется чаще всего на трёхколёсных велосипедах. Удобства при езде в зимнее время добавляет механизм с фиксированной передачей.

Стоит отметить, что все элементы такого устройства помещены в герметичный корпус, защищены от воздействия влаги, пыли и других факторов. Это способствует более длительному использованию механизма без наличия технического обслуживания. При правильной эксплуатации устройство имеет межсервисный пробег в количестве нескольких десятков тысяч километров.

В отличие от классической втулки задняя втулка велосипеда планетарная менее эффективна, имеет более тяжёлый вес. Её нельзя устанавливать на горные велосипеды и транспортные средства, участвующие в соревновательных заездах.

Совместно с такой деталью обычно устанавливается защита цепи велосипеда. Именно она предотвращает загрязнение одежды и увеличивает срок эксплуатации самой цепи.

Втулка в разрезе

Недостатки планетарных втулок

Самый главный минус – они дороже, чем обычная система переключения передач. Но с учетом того, что их уже не нужно обслуживать в дальнейшем – стоимость эксплуатации велосипеда будет значительно ниже.
Маленькое общее передаточное отношение.У обычных переключателей передаточное отношение в среднем 550%. Это значит, что за один оборот педалей на самой высокой передаче велосипед проедет в 5,5 раз большее расстояние, чем на самой низкой передаче.У планетарных втулок это соотношение порядка 300%. На них сложно будет преодолевать крутые подъемы и разгоняться до высоких скоростей.Хотя прогресс не стоит на месте, и инженеры велосипедных фирм работают над улучшением выпускаемых моделей. Уже сейчас есть хорошие 7, 11 и даже 14 скоростные варианты.
Они тяжелее.Тут то же не все однозначно. Да, сама планетарная втулка тяжелее аналогичной втулки с кассетой для горного многоскоростного велосипеда. Но, ставя её, Вы так же снимаете с велосипеда все ненужное оборудование для переключения передач (две передних звездочки, оставляя только одну, одну ручку переключения передач, тросики, механизмы переброски цепи и т.д.) Вместе с этим отпадают вопросы по их обслуживанию. Да и, в конце концов, если Вы не веломаньяк по весу, то лишние полкило для городского велосипеда не делают никакой погоды.
Ремонт их в домашних условиях слишком сложен. Для нашего человека нет неремонтируемых механизмов, но отремонтировать планетарную втулку значительно сложнее, чем обычный переключатель скоростей. Правда и ломаются они ну очень уж редко.
Не подходят для скоростных гонок и агрессивной езды.
Планетарные втулки нельзя использовать с эксцентриковыми зажимами оси заднего колеса. Это объясняется тем, что если ось слабо крепится к дропаутам, то она может провернуться и сломать саму втулку или раму велосипеда.
По сравнению с обычными системами переключения скоростей в планетарных втулках из-за того, что много зубчатых передач, ниже КПД и больше потерь энергии велосипедиста на трение. Считается, что их эффективность составляет 92%, по сравнению с 98% для обычных переключателей.

Односкоростная втулка (Синглспид)

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

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

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

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

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.

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.

Как правильно переключать передачи при движении на велосипеде

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.

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.

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 , 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.

Планетарная втулка для велосипеда состоит из набора шестеренок. По устройству она довольно сложна, так как работает по принципу автомобильной коробки передач.

Механизм включает в себя следующие элементы:

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

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

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

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

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

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

Складные велосипеды с планетарной втулкой

Многие производители складных велосипедов комплектуют планетарной втулкой. На этих очень удобно ездить, и есть возможность равномерного регулирования распределения нагрузки во время езды. Кроме этого, они имеют целый ряд преимуществ. В связи с этим, следует рассмотреть самые известные модели этих велосипедов.

Складные велосипеды с втулкой планетарного типа

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

Содержание статьи:

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

Особенности велосипедов с планетарной втулкой

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

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

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

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

Устройство планетарной втулки

Устройство планетарной втулки .

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

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

Виды многоскоростных планетарных втулок

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

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

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

Shimano Alfine 700 .

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

Еще Больше информации про планетарные втулки читайте здесь

Складные велосипеды с втулкой планетарного типа

Складной велосипед с планетарной втулкой .

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

Преимущества эксплуатации складного велосипеда с планетарной втулкой:

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

Трехскоростной велосипед с планетарной втулкой

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

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

Новинка велорынка: велосипед с планетарной втулкой shimano alfine 11

Shimano Alfine 11 .

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

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

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

Способ установки на обычный велосипед

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

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

Отзывы о велосипедах с планетарной втулкой

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

Планетарная втулка 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

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

Производители втулок: плюсы и минусы

Изготовлением планетарных втулок на велосипеды занимается несколько производителей:

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

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

Преимущества использования планетарных втулок

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

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

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

Как правильно переключать передачи при движении на велосипеде

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

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.

Планетарные втулки. Принцип работы, плюсы и минусы.

Для переключения передач на велосипедах используют две системы:

Систему переключения передач на звездах и
Планетарные втулки

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

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

Что такое планетарная передача можно почитать в википедии.

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

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

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

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

В чем принцип работы планетарной втулки.

Для её работы используется простая планетарная эпициклическая зубчатая передача.

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

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

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

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

Принцип работы планетарной передачи во втулке велосипеда:

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

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

Видео как работает планетарная втулка

В чем плюсы планетарных втулок

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

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

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

Особенно это удобно при езде в городском ритме.

Не нужно практически никакого технического обслуживания.

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

Использование обычной односкоростной цепи.

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

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

Её не нужно регулярно мыть и чистить.

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

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

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

Возможность использования ножного тормоза.

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

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

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

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

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

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

Недостатки планетарных втулок

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

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

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

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

Они тяжелее.

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

Как правильно переключать передачи на планетарной втулке

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Велосипед с планетарной втулкой

Что это такое

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 7-и 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 1930-е 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 своей дешевизне и неприхотливостью такая система вскоре вытеснила планетарные втулки.

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 и недостатки

Преимущества планетарных втулок:

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

Самый большой недостаток многоскоростных втулок с планетарным механизмом — это их большой вес: такие втулки в два-четыре раза тяжелее обычных задних втулок горного велосипеда. Правда, нужно отметить тот факт, что отпадает необходимость в ряде деталей трансмиссии, например переключателях передач, так что реальная разница в весе не столь велика.

Сложный шестеренный механизм имеет достаточно высокое трение, что обуславливает пониженный КПД. Эти свойства стали определяющими для отказа от использования таких втулок на спортивных велосипедах. Планетарные втулки все же не предназначены для работы в экстремальных условиях и, к тому же, они почти неремонтопригодны нигде кроме специализированного велосервиса.

Велосипеды с планетарной втулкой созданы для самых приятных городских прогулок. Такие байки обладают множеством преимуществ, одним из которых является возможность развития большой скорости. Наличие на байке планетарной втулки предполагает равномерное распределение нагрузки, что даёт возможность не уставать, даже если Вы находитесь в поездке длительное время. Лёгкое переключение передач обеспечивает простоту использования байка, а главное, что делать это можно прямо по ходу движения. Оборудование от известных производителей, ободные тормоза, защита от пыли и грязи превращают велосипед в идеальное средство передвижения в условиях отечественных дорог.

Особенности

Кстати, рекомендуем:

может обойтись дорого и делать его придется в специализированной мастерской.

Сравнение со стандартной кассетой

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: 1×1,2,3, 2×2,3,4,5,6,7,8, 3×7,8,9.

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.

Плюсы

доступность
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

Минусы

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.

Преимущества и недостатки планетарных втулок: все за и против

Велосипед – транспорт, который остается популярным в течение многих десятков лет. Но производители постепенно совершенствуют свои модели улучшая основные характеристики. За счет этого повышаются параметры, увеличивается комфортность поездки.

Многие производители сейчас устанавливают на свои велосипеды планетарную втулку. Она обеспечивает комфортную регулировку скоростей, позволяет сделать движение велика более равномерным. Но зачем она необходима на практике, какие преимущества или недостатки имеет? Об этом расскажем в подготовленной статье.

Из чего состоит планетарка

Знать все тонкости строения и работы «планетарки» необходимо или инженерам, которые проектируют такие механизмы, или специалистам, занимающимся их обслуживанием. Рядовому велосипедисту эта информация совершенно не нужна. Во-первых, обывателю сложно понять все нюансы и технические термины. Во-вторых, велолюбителю достаточно знать только принцип использования планетарки, тогда как информация о строении или функционировании ему никогда не пригодится.

Все-таки, рассмотрим, из чего состоит эта деталь. На рисунке ниже вы можете увидеть строение стандартного приспособления.

Обычно в «планетарку» входят следующие компоненты:

Солнечная шестеренка – желтая.
Водило – синее.
Кольцевая шестеренка – красная.

Основная задача планетарной втулки – регулировка скорости и обеспечение равномерности движения. Она может оснащаться тремя, пятью, семью передачами и т. д. Чем больше скоростей, тем точнее регулировка и сложнее строение механизма.

Особенности

Рассмотрим особенности планетарок:

Некоторые механизмы обладают не только передними, но и задней передачей. Она окажется особенно удобной для велосипедов с тремя колесами.
Вместе со втулками принято устанавливать корпус для защиты цепи. Он позволяет существенно увеличить срок службы механизма.
Сейчас в продаже представлены планетарки с различным количеством передач. Максимальный параметр – 14 скоростей. Но подобные модели редко можно найти в магазинах. Также их недостатком становится высокая стоимость, этот факт обуславливает низкий спрос на такой товар.
Можно применять втулки с фиксированной подачей. Особенно полезными они окажутся в зимнее время.

Кто занимается изготовлением планетарок

Изготовлением планетарных втулок занимаются многие компании. Но мы выделим основных производителей, которые достойны внимания.

Rohloff – топовый производитель. Компания смогла спроектировать самое сложное оборудование, а также лидирует на рынке. Планетарка от Rohloff могут иметь до 14 скоростей.

Shimano – вполне популярная компания. Она выпускает планетарки от 3 до 11 скоростей. Качество продукции данного производителя высокое, механизмы способны прослужить в течение длительного времени.

SRAM несколько уступает Rohloff по производству планетарок. Продукция этой фирмы имеет до 12 передач. Можете покупать изделия этой компании, если ищете идеальное сочетание цены и качества.

Фирма Sturmey-Archer сконцентрировалась на изготовлении втулок с гибридными кассетно-планетарными механизмами. В этом направлении компания смогла добиться значительных успехов и постоянно улучшает имеющиеся модели. Дополнительно организация выпускает и другие разновидности втулок на 3, 5 или 7 передач.

При покупке данных механизмов отдавайте предпочтение проверенным производителям. Конечно, велик соблазн сэкономить и купить деталь от какой-то ноунейм компании.

Но важно учитывать, что данные механизмы крайне сложны в изготовлении. Поэтому компания должна располагать передовым оборудованием, значительным опытом и лучшими специалистами. Только тогда удается добиться прекрасного функционирования планетарной втулки и долгого срока службы.

Область применения

Как правило, планетарные втулки устанавливаются на прогулочные и городские велосипеды. В подобных моделях они отлично справляются со своими задачами и обеспечивают правильную регулировку скоростей.

Но планетарные втулки обладают большим весом. Поэтому они не устанавливаются на спортивные велосипеды. Дополнительно подобные велики используются для поездок по пересеченной местности с большим количеством ухабов. При таких условиях эксплуатации планетарки создают больше неудобств для велосипедиста.

В итоге данные механизмы рекомендованы для городских великов. При поездках по ровным дорогам они окажутся действительно полезными и смогут обеспечить плавную регулировку скоростей.

Городские велики применяются для ежедневной езды. Для них лучше использовать механизм с 3, 8 или 11 передачами. Планетарные втулки дороже обычных, но они куда надежнее при активной эксплуатации и уменьшают износ цепи во время поездок.

Ремонт планетарных втулок

Планетарные втулки – надежные детали. При правильной эксплуатации они способны прослужить в течение продолжительного времени. Покупая эту деталь у проверенного производителя, вероятность последующего возникновения проблем с ней минимальная.

Надо понимать, что планетарная втулка обладает очень сложной конструкцией. Без опыта и знаний провести обслуживание или ремонт подобного механизма невозможно. Поэтому при возникновении проблем обращайтесь к специалистам. Не пытайтесь самостоятельно провести ремонтные работы, с большой вероятностью после неквалифицированного обслуживания, деталь полностью выйдет из строя, ее придется заменять.

Преимущества

Давайте перечислим достоинства подобного механизма:

Длинный срок службы и исключительная надежность. Качественная втулка может использоваться в течение многих лет. Все детали регулятора находятся внутри прочного корпуса и защищены от негативных воздействий. Дополнительно обеспечивается смазывание компонентов маслом, за счет чего исключается быстрый износ.
Большой набор чисел передаточных. Оно может достигать 520%. Но важно учитывать, что конкретные параметры зависят от используемой втулки и количества передач. Также подобные механизмы обеспечивают равномерное распределение нагрузок. Этот факт будет важен при наличии неровностей дорожного полотна.
Переключение скоростей происходит точно и быстро. Сам переключатель расположен на руле. Даже если вы стоите на месте, можно выполнить смену передачи.
Прочные и простые цепи. Они обеспечивают стабильное функционирование механизмов и отсутствие перекосов по звездам. Также за их счет увеличивается общая надежность.

Недостатки

Теперь пройдемся по недостаткам подобных механизмов:

«Планетарки» обладают большим трением качения. В результате их нельзя применять для установки в спортивные байки.
Значительный вес. Масса зависит от конкретной модели, в среднем она составляет 1.7 кг. За счет этого увеличивается общий вес транспортного средства.
Высокая стоимость. Цена зависит от модели, производителя, количества передач, сложности изготовления. Подобная деталь обойдется в крупную сумму, а экономить покупая дешевые решения нельзя, они не прослужат вам долго.
Невозможность самостоятельного обслуживания. При возникновении различных неисправностей приходится обращаться к специалистам. Без специальных знаний и опыта не стоит пытаться отремонтировать втулку, велик риск сломать ее полностью
При агрессивной езде увеличивается вероятность поломки шестеренок. Поэтому предпочтительно использовать велосипеды с такими втулками для поездок по ровным дорогам со средней скоростью.

При покупке этих механизмов необходимо учитывать особенности последующей эксплуатации. Учитывайте, что вам придется серьезно переплатить за «планетарку», а в случае поломки вы не сможете самостоятельно отремонтировать её. Ремонт подобных деталей довольно сложный и дорогой, стоимость восстановительных работ зависит от поломки.

Складные велики

Складные велики постепенно набирают популярность. Как правило, в подобной конструкции выпускаются городские и прогулочные велосипеды. Они оснащаются специальными шарнирными элементами для быстрого складывания, легко уменьшаются в размерах.

Велики данного типа комфортно транспортировать. Их можно положить в большой рюкзак или чемодан, закинуть в багажник, переносить в руках. Качественные шарниры выдерживают множество циклов складывания и раскладывания, а процесс трансформации транспортного средства занимает минимум времени.

Многие складные велосипеды оснащаются планетарными механизмами. Они обеспечивают равномерное распределение нагрузок во время поездки и комфортную регулировку скорости. Конечно, такая деталь увеличивают общий вес велика, но этот недостаток перекрывается многими преимуществами.

Некоторые популярные складные модели:

FORWARD Enigma 154.
Велики от Shulz.
Comanche Lago.
Volume Generator – горник, который приглянется многим покупателям.

Про переключение передач

Планетарная втулка довольно похожа на коробку передач авто. Общие принципы:

Переключение скоростей происходит без педалирования. После выбора передачи можно начать крутить педали через пару секунд. Этот факт важен для обеспечения долговечности механизмов.
Для достижения максимальной скорости необходимо выбирать повышенную передачу.
Для подъема в горку включается пониженная передача.

Если постоянно неправильно переключать скорости, то может произойти поломка данного механизма. Поэтому после покупки рекомендуется внимательно ознакомиться с инструкцией по эксплуатации от производителя и соблюдать указанные правила.

Источники:

https://krutipedaly.ru/velosiped-s-planetarnoj-vtulkoj-i-ego-osobennosti/
https://velosipedinfo.ru/planetarnaya-vtulka-na-velosiped
https://veloexpert33.ru/populyarnye-stati/planetarnaya-vtulka-ili-kasseta-chto-luchshe.html
https://www.velodepo.ru/velosiped-s-planetarnoj-vtulkoj.php
https://cyclearea.ru/remont-velosipeda/preimushhestva-i-nedostatki-planetarnyh-vtulok-vse-za-i-protiv