Как правильно выбрать планетарную втулку
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.
Рекомендации по выбору
Пожалуй, это самый важный раздел, обязательно прочитайте его! Если вы выбираете втулки для ваших будущих колёс, то здесь всё зависит только от ваших пожеланий. Практически все втулки для МТВ изготавливаются из алюминия, хотя дорожные велосипеды могут комплектоваться втулками из нержавеющей стали.
Старайтесь подобрать втулки так, чтобы для передней и задней втулки диаметры фланца (того места, куда крепятся спицы) были одинаковы, хотя бы для одного колеса, тогда вам не придётся покупать кучу спиц разной длинны.
Помните, что количество отверстий в фланцах втулки должно совпадать с количеством отверстий в ободе! Существуют способы спицовки колёс, когда у вас слишком много/мало отверстий в втулке или ободе, но мы не будем их рассматривать, так как такой подход изначально неправильный.
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
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.
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.
Устройство планетарной втулки велосипеда
Планетарная втулка – сложный элемент велосипеда, который переключает скорости. Он состоит из множества шестеренок различного типа – все они находятся в смазке и защищены герметическим корпусом от попадания грязи и пыли. Именно такая сложная конструкция дает целый ряд преимуществ планетарной втулке по сравнению с классическими механизмами переключения скоростей.
Особенности велосипедов с планетарной втулкой
Стоит помнить, что рассматриваемая деталь двухколесного транспортного средства отличается долгим сроком службы, она не требует регулярного ремонта и/или какого-либо дополнительного технического обслуживания. Но планетарная втулка никогда не устанавливается на велосипедах, которые используются для участия в соревнованиях, езды по горной местности. В большинстве своем велосипеде оборудуются планетарной втулкой с семью или восьмью скоростями, но есть и более старые модели этого элемента транспортного средства – они способны «выдавать» только 3 скорости.
Еще одна особенность рассматриваемой детали – некоторые из них могут обеспечить велосипед задней передачей, что активно используется при оборудовании трехколесных велосипедов. Если же владелец велосипеда предпочитает езду на своем транспортном средстве в зимнее время года, то будет целесообразно сделать выбор в пользу планетарной втулки с фиксированной передачей, которая не имеет свободного хода.
Более того, на рынках можно встретить планетарную втулку с возможностью переключения 14 скоростей – ставить или нет такой мощный механизм, дело сугубо индивидуальное, но специалисты утверждают, что он подойдет только тем велосипедистам, кто преодолевает длинные расстояния.
Как работает планетарная втулка
Сравнить принцип работы рассматриваемой детали велосипеда можно с коробкой передач автомобиля – внутри планетарной втулки находится определенное количество шестеренок, которые обладают разными передаточными числами. А если рассматривать конкретно устройство планетарной втулки, то нужно сделать акцент на следующем:
- в механизме имеется солнечная шестеренка – она находится в центре устройства и является осью колеса;
- планетарная втулка имеет и водило – это определенное количество шестеренок (они именуются сателлитами), находящихся в жесткой сцепке с солнечной шестеренкой;
- механизм содержит кольцевую шестеренку – она располагается снаружи, обладает внутренней зубчатой передачей, которая сцепляет ее с сателлитами.
Планетарная втулка на складных велосипедах
Многие жители крупных городов стараются облегчить свою участь преодоления дороги до работы и в другие места. Именно поэтому все чаще спросом у городских жителей пользуются складные велосипеды – практично и удобно. Но приобретая подобный тип двухколесного транспортного средства, специалисты рекомендуют отдавать предпочтение именно тем, у кого имеется планетарная втулка.
Почему лучше покупать складной велосипед с планетарной втулкой:
- переключить передачи можно даже в условиях полной остановки велосипеда – это важно в условиях городских пробок и светофоров;
- если требуется подняться на горку, не понадобится одновременно вращать педали и переключать скорость – можно остановиться буквально на долю минуты и установить необходимый скоростной режим;
- планетарная втулка находится в герметичном корпусе, он надежно защищает механизм от грязи, пыли, снега, воды – даже при езде в городских условиях не требуется регулярно обслуживать рассматриваемую деталь двухколесного транспортного средства;
- трансмиссия планетарной втулки обладает просто невероятным сроком службы – она не подвержена механическим поломкам;
- такой вариант, как «слетание» цепи во время движения и необходимость ее установки на место (а это грязь и неудобства) просто исключена при использовании складного велосипеда с планетарной втулкой.
Некоторые особенности выбора планетарной втулки
Во-первых, стоит помнить, что рассматриваемый механизм можно установить даже на самый обычный велосипед – это позволит модифицировать свое транспортное средство, да и поэкспериментировать всегда интересно. Такая установка планетарной втулки даст возможность почувствовать все преимущества езды на велосипеде с этой деталью – возможно, такая оценка пригодится при выборе следующего двухколесного транспортного средства.
Установить планетарную втулку на классический велосипед не трудно – достаточно лишь отказаться от роллерного тормоза.
Во-вторых, рассматриваемая деталь велосипеда постоянно совершенствуется и модифицируется – недавно производители предложили своим покупателям новую 11-скоростную втулку. Она обладает определенными преимуществами перед втулками с 7 и 8 скоростями:
- имеет небольшой вес – в пределах полутора килограмм;
- отлично подходит для установки на двухколесное транспортное средство, которое предназначено и для спокойных прогулок, и для езды по плохим дорогам;
- переключение передач осуществляется более плавно и мягко.
В-третьих, опытные велосипедисты не рекомендуют сразу же приобретать транспортное средство с мощной, современной планетарной втулкой – вполне будет достаточно и трехскоростного механизма. Дело в том, что только опытный велосипедист сможет почувствовать все переключения скорости, сможет оценить езду на каждой из них. Новичок же, или неискушенный велосипедист, наверняка разочаруется в многоскоростной планетарной втулке – некоторые ее возможности вообще целесообразно использовать исключительно в холмистой местности.
При этом трехскоростная планетарная втулка полностью удовлетворит потребности велосипедиста в городской местности – зачем платить больше?
Планетарная втулка – деталь достаточно дорогая, многие просто не рискуют ее устанавливать на уже имеющих транспортных средств, либо приобретать велосипеды, оснащенные подобным механизмом. И тем не менее, стоит прислушаться к характеристикам планетарной втулки, которые даются потребителями:
Обзор планетарной втулки Shimano Nexus 3
Втулки планетарные представляют собой сложную конструкцию, служащую для переключения велосипедных скоростей. Они надежнее, эффективнее, долговечнее аналогов, однако не рассчитаны на максимальные нагрузки, не подходят для соревнований и экстремального катания. Планетарная втулка Shimano Nexus 3 обладает 3 рабочими режимами. Ее механизмы и звездочки находятся под защитным слоем.
Планетарная втулка — это система переключения скоростей для велосипеда.
Общее описание планетарных втулок Shimano
Рассматриваемый узел состоит из нескольких основных элементов:
Солнечной шестеренки, которая расположена в центре. Она является осью колеса.
Водила. Этот элемент в жесткой связке закрепляет оси нескольких сателлитов, размещенных друг за другом. Они имеют одинаковый размер, входят в зацепление с солнечной шестерней.
Кольцевого эпицикла. Это внешнее колесико, которое агрегирует через внутреннее зацепление с планетарными втулками, активируется посредством воздействия цепи.
Подробнее о планетарной втулке читайте в этой статье.
Технические характеристики
Планетарная трехскоростная втулка «Шимано» обладает следующими параметрами:
число передач — 3;
сопряженные соотношения — 0,73/1,0/1,36;
рабочий шаг — 36,4%;
разница по контргайкам (ширина) — 120 мм;
фланец в диаметре — 57,5 мм;
количество спицевых отверстий — 36 шт.;
примерный вес — 1,2 кг.
Велосипедная планетарная втулка работает по тому же принципу, что и классический переключатель.
На корпусной части имеется несколько фирменных надписей. Первая — Shimano Nexus — символизирует бренд, вторая — Inter 3 (три скорости), следующая — SG-3C41 Singapore (модель и место производства).
Со стороны звезды есть отверстие по торцу оси для вставки штока, переключающего передачи внутри втулки. Сбоку тормозного рычага предусмотрено отверстие для заливки масла, защищенное пыльником.
Преимущества и недостатки
Достоинства втулок «Шимано Нексус» 3R40 и аналогов:
Переключающий механизм полностью помещен внутри корпуса, надежно защищен от грязи. Качественные детали служат дольше.
Предусмотрена смена передач даже без движения велосипеда.
В конструкции применяются цепь и звезды (стандартные по ширине, с высокими профилями зубьев).
Эксплуатацию велосипеда упрощает механизм переключения со встроенным тормозом.
Размещение втулок в масляной ванне увеличивает эксплуатационный период.
Главным недостатком считают большую массу втулок Nexus 3C41. Они в 2-2,5 раза тяжелее стандартных аналогов. При этом отпадает необходимость в некоторых трансмиссионных элементах.
Сложная шестеренчатая конструкция обладает высокой силой трения, что снижает КПД. Планетарные втулки не предназначены для спортивных состязаний, экстремальной езды. В случае поломок они подлежат только профессиональному ремонту (в специализированном сервисном центре).
Из-за герметичности системы планетарная втулка требует меньше обслуживания.
Установка на примере Shimano Nexus 3
Рекомендации касаются велосипедов, имеющих колесо с планетарной втулкой и ножным тормозом в сборе. Сначала устанавливаются водонепроницаемый пыльник черного цвета, металлический элемент. На втулку надевают звездочку, стопорное кольцо, воспользовавшись 1 или 2 тонкими отвертками (второй вариант удобнее).
Подав назад звездочку, на нее помещают цепь, монтируют колесо так, чтобы ось совмещалась с рамными дропаутами. Накидывают желтую стопорную шайбу со стороны тормозного рычажка. Совмещают выступы с дропаутами, поворачивая ось до нужной позиции. Регулируют рычаг тормоза к нижнему рамному перу, надевая последний элемент на хомут. Вставляют болт, наживляют гайку, которую не затягивают, чтобы обеспечить подвижность хомута для дальнейших работ.
После этого действуют следующим образом:
Для натяжения цепи колесо перемещают в дропаутах, затягивают гайки. Чрезмерное усилие при завинчивании прикладывать не стоит, лучше использовать динамометрический ключ (усилие — 35-45 Нм). До окончательной фиксации гаек убеждаются, что желтый стопор не сместился, а выступы направлены внутрь дропаута.
Затягивают гайку на хомуте тормозного рычажка (с еще меньшим усилием, чем в предыдущем случае, до 2-3 Нм).
Надевают на руль шифтер, проворачивают его относительно оси, выставляют удобное положение, обратив внимание на передачу, включенную на момент регулировки. Немного подтягивают стяжной болт при помощи шестигранника. Надевают грипп, чтобы между ним и шифтером был небольшой зазор. Это облегчит дальнейшее переключение передач. Окончательно затягивают болт шестигранником с усилием 7-9 Нм.
На следующем этапе занимаются установкой троса. На шифтере выставляют первую скорость, снимают защитную крышку, открутив 2 винта. Трос пропускают через отверстие поворотника, упор оплетки, чтобы он лег в направляющую бороздку. Слегка потянув за элемент, убеждаются, что он плотно сел в углубление барабанчика. Ставят на место защитную крышку.
Установка втулки позволяет велосипедисту получить легкий в управлении велосипед.
Переходят к монтажу троса в механизм Bell Crank. С узла снимают крышку, открутив крепежный винт. Ослабляют гайку фиксации, трос пропускают через регулировочный болт между пластинкой и гайкой. Выставляют вторую скорость, натягивают трос, при этом линк должен быть между 2 белыми полосами.
Затягивают крепежную гайку, убедившись, что оплетка троса надежно вставлена в упор и регулировочный винт. После проведения указанных манипуляций излишки обрезают, удостоверившись, что линк находится между белыми линиями, оплетка плотно вставлена в упор и винт Bell Crank. Коленчатый вал надевают на ось, совместив шлицы с гранями гайки. Элемент напрессовывают до упора, не прилагая чрезмерных усилий. Затягивают крепежный винт с усилием 6-7 Нм.
На раме тросик фиксируют с помощью хомутов или резинок в нескольких местах. От первого зажима до дропаута должно быть 200-250 мм, во избежание изгиба элемента. Под кареточным блоком не стоит сильно закручивать трос: необходимо убедиться, что руль его не тянет и вращается свободно.
Настройка планетарной втулки Shimano Nexus начинается с включения второй передачи на шифтере. Вращая регулировочный винт, добиваются расположения желтой метки между 2 линиями аналогичного цвета в окне «Белл Кранк». Точная регулировка осуществляется с ориентиром на красный маркер штока. Он должен совпадать с концом оси втулки. После окончания настройки проверяют работу системы. Несколько раз переключают передачи на холостом ходу. Если во втулке перемещение присутствует, а красная метка осталась на месте, работа считается выполненной.
Как втулка проявляет себя во время эксплуатации
Во время езды по городу планетарная втулка Sl41 при переходе на низкую передачу частично работает за счет педалирования. Происходит точное и быстрое переключение без усилий. Во время эксплуатации рассматриваемого узла наблюдается плавное вращение колес с маленьким сопротивлением.
Более удобная работа системы обеспечивается за счет небольшого угла холостого хода. Особенность — исключение перекашивания цепи, по сравнению с другими аналогами, что продлевает срок службы элемента и сопряженных деталей. Благодаря улучшенному уплотнению пыльников, защищающих механизм от пыли и грязи, «Шимано» обладает длительным сроком эксплуатации.
Короткий обзор остальных моделей втулок Shimano
Среди популярных модификаций — Nexus 7. Версия на 7 скоростей лучше всего проявляет себя при частых, неагрессивных поездках (на работу или учебу). Переключение осуществляется путем поворотного механизма на правой стороне руля. Это можно делать, стоя на месте. При выборе другой передачи для корректной работы механизма нужно уменьшить нагрузку на педали.
Планетарная втулка Shimano Alfine 8 — модернизированный вариант проекта «Нексус 8». Она стала еще плавнее, надежнее, приобрела стильное оформление. Срок службы увеличился за счет хорошей защиты от внешних факторов и использования в конструкции усиленных материалов.
Модификация Alfine 11 имеет существенные отличия от 8-й версии. Ее преимущества — увеличенный диапазон передач, внутреннее устройство — без конических шестеренок, с геликоидальной системой, гарантирующей более легкое и плавное переключение.
Планетарные втулки и комплектующие
Втулка задняя Shimano Nexus SG-3C41 14GX36HX22Т, 3 скорости ..
Планетарная втулка Shimano Nexus SG-C6001-8C с ножным тормозом32 спицы made in Japan..
ВТУЛКА SHIMANO задних тормозов. 14GX36H, NEXUS SG-3C41..
Втулка NEXUS SG-C3001-7C с ножным тормозом7-скоростная• Улучшенный внутренний механизм для более плавного переключения• Новая конструкция, полированны..
произведена в Чехии.Материал: СтальКоличество зубов звездочки: 18Цвет: хромированная..
1) Стопорное кольцо для Планетарное втулки Sram 2) Установочный комплект толкатель для Планетарное втулки SACHS S7, SRAM S7 . (2 толкателя и красный..
Механизм переключения 3-скоростей втулки SG-3C40..
Планетарная втулка Shimano Nexus SG-C6001-8C комплектс ножным тормозом32 спицы Made in Japan..
Пленетарная втулка, полный комплект.Втулка задняя SG-C3001-7, NEXUS 7-скоростей, с ножным тормозом, 36отв, 127х175,5ммРемкомплект установочние компоне..
Втулка (ступица) — это механизм без которого ваш велосипед не сдвижется с места. Если разобраться, то ступица — не очень сложная конструктивно. А именно планетарная втулка — вещь сложная, дорогая и нужная.
Планетарная втулка или планетарка — система переключения скоростей, основанная на принципе работы планетарной передачи. Отсюда и название. Поскольку это важная деталь, производители делают ее прочной.
Планетарная втулка имеет множество преимуществ:
- Переключать передачи можно не только на ходу, но даже стоя на месте;
- Планетарна втулка помещена в герметическом корпусе, хорошо смазывается, а вода и грязь не попадает;
- Для привода планетарной трансмиссии используется толстая цепь и массивные ведущая и ведомая звезды. Ресурс таких компонентов огромен в сравнении с обычными 8-9 скоростными цепями и пакетами звезд;
- Надежная, выносливая и легкая в обслуживании;
- При падении набок велосипеда, удар для трансмиссии не будет ощутим;
- Вес колеблется от 1,2 до 3 кг;
- Внутри влуки может быть установлен тормоз. Благодаря этому велосипедист избежит установки дополнительных тормозов и облегчит весь вес своего транспорта;
- Специальный переключатель режимов избавляет вас от надобности подбирать передачи самостоятельно. Внутри каждого режима уже установлено набор настроек под любой стиль поездки;
- Имеет элементарное, понятное всем регулирование;
- Втулки защищают ваши ноги от грязи в непогоду;
- Заднее колесо велосипеда с планетарной втулкой имеет одинаковую длину спиц с обеих сторон. Поэтому нет никаких проблем с подбором и установкой спиц.
В нашем интернет-магазине вы сможете приобрести планетарные втулки известных фирм: Shimano та Sram по выгодной стоимости.
Shimano — это японская компания, одна из наибольших, которые изготавливают велосипедные оборудования. SRAM — это американская компания по производству велосипедных деталей. Их товар один из лучших на велосипедном рынке. Мы предлагаем вам ознакомиться с нашим каталогом и подобрать наиболее качественные втулки.
Из чего состоит втулка?
Основными элементами планетарки являются:
- солнечная шестерня, расположена в центре втулки. Это — ось колеса.
- водило. Надежно фиксирует несколько планетарных шестерен, которые находятся в зацеплении с солнечной шестеренкой;
- кольцевая шестерня или эпицикл — это внешнее зубчатое колесо, которое имеет внутреннее зацепление с планетарными шестернями и приводит цель в действие.
Правильный уход за планетарной втулкой обеспечивает качественное и квалифицированное обслуживание. Большая часть поломок происходит из-за того, что велосипедисты стараются сами найти и решить причину поломки. Но в любом случае с проблемами со втулкой лучше обратиться в сервис. Единственный уход которые требуется от внлосипедиста — это замена масла и настройка.
Как переключать передачи
Если при поездках вы будете неправильно пользоваться механизмом, то это может нанести ему вред. При поездке на велосипеде с планетаркой есть одно правило: переключайте передачи без педалирования.
Следуйте следующему порядку действий:
- Велосипед движется накатом, усилия на педали минимальны.
- Переключить передачу.
- Через несколько оборотов колес можно начинать крутить педали.
Если вы хотите увеличить передачу, то нужно идти последовательно: сначала перейти на первую, потом на вторую, далее на третью и так далее. Если нужно уменьшить передачу, то тут также нужно следовать принципу последовательности.
Планетарная втулка идеально подходит тем, кто не хочет постоянно возиться с кассетами и цепями и часто ездит на велосипеде не только по городу, но и за городом.
Как настроить переключатели скоростей
Время от времени, как и струны на гитаре, нужно настраивать скорость на вашем велосипеде. Как понять, что их нужно настроить? Первые признаки — это когда при езде цепь начинает перескакивать через велосипедные звезды или вы просто не можете переключить скорость передач.
Какой вариант наиболее лучший в этой ситуации? Обратиться к специалисту, который все сделает за вас! Весь процесс трудоемкий и сложный. Вы можете попробовать самостоятельно, но есть возможность, ошибки, которая повредит всю конструкцию.
Теперь вы знаете все о планетарных втулках и можете самостоятельно подобрать нужную деталь. Если ж у вас остались вопросы относительно планетарок, вы можете обратиться к нашим консультантам. Они помогут вам подобрать качественную планетарку и оформить заказ.
Источники:
https://krutipedaly.ru/velosiped-s-planetarnoj-vtulkoj-i-ego-osobennosti/
https://sportzoom.ru/ustrojstvo-planetarnoj-vtulki-velosipeda/
https://velife.ru/obzory/obzor-planetarnoj-vtulki-shimano-nexus-3.html
https://velo-germany.com.ua/ru/67-planetarnie-vtulki/