Велосипедная втулка от а до я — всё о велоспорте

Велосипедные втулки: разновидности, выбор и уход

Какая самая важная деталь велосипеда? Конечно же, это колесо.  Не имеет значения, о каком типе велосипеда мы говорим, в какой ценовой категории он находится — никакой из них без колес представить просто невозможно. А что отвечает непосредственно за вращение колес? Совершенно верно, это именно втулки.

Чем качественнее они будут  — тем лучше у велосипеда будет «накатистость», что в свою очередь и влияет на его КПД. Также втулки ответственны за правильное и равномерное распределение радиальных и круговых нагрузок, равномерное вращение колеса еще порой – остановку велосипеда или переключение скоростей.

Так как этот элемент очевидно важен — поговорим о нем детальнее.

Как устроены велосипедные втулки:

Самыми главными в жизни  веловтулки являются подшипники качения – это такие детали шариковые, используемые для того, чтобы на корпус детали передать крутящий момент от оси и, как следствие, вращать колеса. На сегодняшний день существуют три самых распространенных вида подшипника качения, применяемых в велоиндустрии: шариковая насыпь, промышленные или закрытые, а также сепараторные.

Устройство передней втулки выглядит следующим образом:

1 — контргайка;

2, 8 — конуса;

3, 7 — фланцы;

4 — набор шариков подшипника;

5 — корпус;

9 — шайба;

10 — гайка или эксцентрик;

Стоит отметить, что в «велоконях» всех типов и разновидностей втулки подобны по своему строению. Естественно, различия могут заключаться в используемом материале при их производстве, степени защиты, весе, запасе прочности, ходовом ресурсе и долговечности.

Если сравнивать передние втулки и задние, то по конструкции они проще, потому как попадает на них, как и на весь перед велосипеда, меньше динамической нагрузки.

Еще сложность заднего механизма сводится к тому, что там есть возможность свободного хода, это не касается fix-байков.

Данным образом подтверждается факт того, что в ремонте и периодическом обслуживании втулки передние менее прихотливы.

Теперь давайте подробнее остановимся на разных видах втулок и их особом устройстве. Если говорить о типе производства, то они могут быть штампованными, литыми либо точечными.

Штампованными и точечными укомплектовано большинство современных велосипедов. Точечные выделяются следом в виде спирали на поверхности с внешней  стороны.

Что касается литых, то их ставят на модели для новичков, на подростковые и модели для детей, потому что они менее прочные и больше весят.

Для производства корпусов втулок используются следующие материалы: титан и алюминий — для точечных и литых, сталь — для штампованных. Кроме этого, бывают втулки, корпуса у которых сделаны из карбона — так велосипед становится значительно легче, ведь вес карбоновой втулки (которая при этом не уступает по прочности другим) равен 49 граммам, а алюминиевые при этом весят 245 грамм.

Оси втулок производятся в основном из алюминия и стали, иногда еще из титана. Диаметр у них возможен различный.

Выделим самые часто встречающиеся размеры осей:

Таблица стандартов осей для передних втулок

9мм*100 мм	Самый распространенный в использовани вариант.
15мм*110 мм	Встречается в трейловых и кросскантрийных велосипедах, сама по себе полая, имеет эксцентриковый зажим.
20мм*110 мм	Встречается на моделях для  занятий экстремальным спортом, тоже полая. Крепится может болтами — лучше выдерживает большие нагрузки. Что касается эксцентрикового зажима — так ставить и снимать быстрее.
20мм*110 мм	Встречается на фэтбайках.

Таблица стандартов осей для втулок задних

10мм*130 мм	Встречается на велосипедах шоссейных.
10мм*135 мм	Встречается практически во всех новых моделях, очень широко используемый размер.
10мм*120 мм	Для гоночных трековых моделей.
12мм*150 мм	Используется на моделях, произведенных для экстремального спорта.
10мм*170 мм	Ставится на фэтбайках.

Диаметр оси любой втулки определяет такие характеристики соединения, как жесткость и прочность: чем он больше — тем большие параметры предусмотрены могут быть. Это влияет в то же время и на совокупный вес. Кроме этого, для снятия колеса с такой осью необходимы большие затраты по времени и усилия.

Зачастую задние втулки являются ассиметричными, чтобы на них можно быть ставить кассеты. По этой причине правый фланец располагается к середине ближе и его спицы короче с правой стороны на несколько миллиметров. Этот факт необходимо учитывать при спицовке колеса.

Теперь остановимся на подшипниках — важной детали втулок. Сейчас чаще можно встретить втулки, имеющие насыпные подшипники, а с сепараторными — реже.

Их распространение объясняется высоким ходовым ресурсом и простотой производства, а также по мере износа их легко регулировать и перебирать.

Такой известный производитель в велоиндустрии, как Shimano, использует исключительно те веловтулки, которые имеют насыпные подшипники.

Втулки, имеющие радиальные промышленные подшипники, являются менее распространенными. Если сравнить их со стандартными шарикоподшипниковыми системами, то они не нуждаются в разборке и при установке очень просты.

Такие подшипники способны сильно увеличить ходовой ресурс детали, имеют лучшие показатели пыле- и влагозащиты за счет более высокого КПД и меньшего сопротивления качению. Однако это сильно влияет на вес запчасти, так как вес закрытых систем больше, как и корпус втулки для них.

Встречается такой тип в тех велосипедах в большей степени, которые используются в экстремальных видах спорта.

Разновидности задних втулок и их отличия

Как уже говорили выше — на задних колесах более сложные осевые, нежели на передних. Помимо этого, у втулок имеются особые вставки под трещотку, кассету и тормозные диски.

На тех моделях велосипедов, где имеется планетарное переключение передач, втулки сзади представляют собой шестеренчатые системы, которые по сложности вполне можно сравнить с автомобильной коробкой передач.

На сегодняшних ситибайках и СССРовских великах (классика) у втулок сзади еще есть тормозные механизмы.

Задняя втулка выглядит следующим образом:

1 –эксцентрик;

2 — сборка деталей на оси втулки;

3, 15 –контргайки;

4, 5, 7, 13, 14 –шайбы;

8, 12 — уплотнительные кольца;

9, 11 — конуса подшипников;

10 –ось;

16 –пыльник;

17 — полый болт крепления барабана втулки к корпусу;

18 — набор шариков подшипника;

19 — барабан («орех»);

20 –шайба;

Виды задних веловтулок по строению:

• классический вариант, имеющий крепление под трещотку или кассету. На многих моделях еще есть крепление для тормозного диска, т.е. ротора;
• червячная;
• планетарная;
• с фиксированной передачей, свободный ход отсутствует;
• flip-flop.

Планетарная втулка представляет собой деталь, способную вызывать у велолюбителей массу интереса.

Ее корпус вмещает в себя всю трансмиссию многоступенчатую, поэтому частая регулировка и настройка ей не нужна, у нее отличный ходовой ресурс и 100%-я защита от плохих условий погоды.

Очень важный момент: когда есть планетарная втулка — передачи могут быть переключены даже стоя на месте, но на ряду с этими достоинствами стоит отметить больший размер и вес этой детали.

Червячный тип втулок ставится на велосипедах с одной скоростью. Главное различие заключается в том, что торможение осуществляется при обратном ходе педалей. Частое обслуживание таким втулкам не требуется — они имеют герметичный корпус с обилием смазки, поэтому являются еще и достаточно долговечными.

Поклонники fixed велосипедов безумно любят втулки с отсутствующим свободным ходом, обеспечивающие кручение педалей непрерывно во время движения.

Двухзвездочные или flip-flop втулки являются такой системой, позволяющей колесу разворачиваться аж на 180 градусов. С обоих концов имеются крепления под звезды, где могут быть размещены 2 звезды с разным диаметром.

Необходимый размер звездочки определяется с учетом предполагаемых возможных условий езды.

Помимо этого, у таких втулок может быть одновременно как возможность фиксированного, так и свободного хода — «велоконь» может выполнять роль как односкоростного, так и имеющего фиксированную передачу.

Еще одна экзотическая разновидность — амортизационная втулка. Она достаточно много весит, ее конструкция сложна и использовать ее повсеместно просто нецелесообразно, так как выполнение непосредственно амортизационных функций у нее весьма посредственное.

Осуществляется такая амортизация здесь следующим образом: втулка двигается по направляющей скобе на оси, в свободном пространстве у нее — упругий элемент, поглощающий вибрации, являясь одновременно пружиной и демпфером.

Сильных амортизационных способностей нет, поэтому и малоизвестны такие втулки.

Есть различия втулок и по типу крепления задних звезд. Есть резьбовой и шлицевой тип.

Первый из велопроизводства постепенно уходит, так как имеется много минусов у резьбового соединения втулки: во время установки легко сорвать резьбу, малая жесткость и прочность, неравномерный износ механизма и самих звезд, много потерь энергии в узле. Установка таких задних звезд осуществляется из-за дешевизны и простоты производства.

Что касается шлицевого соединения, то тут много достоинств: меньший вес, большая жесткость за счет большего расстояния между подшипниками, меньше потерь энергии — больше накатистости колес, хорошая надежность крепления, при правильном использовании сорвать со шлицов кассету почти невозможно, можно менять не всю кассету, а отдельные ее звезды при необходимости.

Как выбрать втулку:

Прежде всего нужно решить, где и насколько часто вы будете на велосипеде ездить. Важно обращать внимание на вес датели, ее устойчивость перед нагрузками и вибрациями, влаго- и пылезащищенность. К примеру, втулку из шоссейного велосипеда никак нельзя использовать при агрессивной езде по пересеченной местности.

В том случае, если заниматься серьезно каким-нибудь велоспортом вы не планируете, а хотите просто ездить по городу и несложным условиям, то тут можно опираться исключительно на ваши финансовые возможности. Потому как чем выше уровень втулки — тем она прочнее и лучше, естественно.

Еще необходимо знать, сколько на фланцах отверстий под спицы. Наиболее распространенными вариантами являются 36 и 32, однако в некоторых разновидностях велосипедов, например в шоссейных, все может быть иначе. А если во втулке будет неправильное число отверстий — совместить ее с ободом не выйдет.

Какой выбрать подшипник, промышленный или насыпной, решаете вы самостоятельно исходя из условий езды, об этом мы писали выше.

Обратить внимание нужно еще на способ крепления задних звезд и их тип, который может быть шлицевым или резьбовым. Шлицы кассет различных производителей могут быть разными по высоте и ширине, поэтому совмещать их порой бывает невозможно. Если случайно ваша втулка имеет более широкий барабан, чем необходимо, в свободное пространство можно поместить проставки, т.н. «спейсеры».

Помимо прочего, обратите внимание на тип крепления тормозного ротора. Самыми распространенными среди всех являются резьбовое «Centerlock» и с помощью шести болтов.

Если финансовые возможности позволяют и при определенных условиях езды очень хороши планетарные втулки. По удобству и длительности срока использования им равных нет, но они дороже, естественно.

Обслуживание втулки.

Исправная работа втулки нуждается с периодическим ее обслуживанием. Важно проводить такие манипуляции, как:

• замена подшипников в обойме или шариков подшипников;
• подтяжка конусных гаек периодическая;
• на тормозной втулке нужно регулировать колодки;
• смазка с внутренней стороны всех деталей, а через каждые 500 км — полная замена смазки.

Если не выполнять такие необходимые меры — может потребоваться ремонт либо даже замена втулки. Симптомами, подтверждающими необходимость замены или ремонта принято считать: шатание и громыхание втулки, колеса люфтит при движении, наличие посторонних звуков во время вращения, хруста изношенных подшипников, трение в подшипниках и плохой накат.

Расшатанную, гремящую или люфтующую втулку можно подправить подтягиванием с помощью специальных ключей. Но тут важно не перетянуть, иначе колесо начнет плохо вращаться, что приведет к порче подшипников.

Плохой накат и посторонние звуки можно исправить хорошей смазкой или же заменой подшипников.

Еще хочется посоветовать не заниматься самостоятельным ремонтом без наличия необходимых знаний, опыта и инструментов. Профессиональные работники велосервисов могут сделать все качественно и быстро, выявив точную причину.

Будем рады ответить на оставшиеся вопросы и помочь с выбором!

M-velo — живи с велом!

Возврат к списку

Источник: https://m-velo.by/articles/velosipednye-vtulki-raznovidnosti-vybor-i-ukhod

Задняя втулка велосипеда устройство, сборка и разборка

2017-03-01 Ремонта велосипеда: способы и инструменты 6173

Одной из главных деталей велосипедов является втулка, от качества которой зависит основная характеристика – «накатистость». Их существует огромное количество, но большую сложность вызывает задняя втулка велосипеда, устройство которой достаточно сложное.

Какие втулки выпускает промышленность?

Различаются их по:

• устройству;
• материалу, используемому для изготовления, следовательно, и прочности;
• весу;
• размеру;
• способу изготовления.

Так как у велосипеда два колеса, то и втулки две – передняя, позволяющая колесу свободно вращаться, и задняя, помимо функции, выполняемой передней, задняя отвечает за накат байка, т.е. его эффективную езду без прикладываемой нагрузки.

Конструкция задней бывает нескольких модификаций:

• свободный ход отсутствует – задняя бестормозная;
• без тормозного механизма, но со свободным ходом;
• задняя втулка велосипеда с ножным тормозом, устройством свободного хода.

Особенностью устройства последней является то, что для того, чтобы велосипед остановить необходимо педали вращать в обратную сторону. Внутри этого устройства, есть тормозной механизм, составляют который барабан и колодки, приводящиеся в движение вращающейся в обратном направлении звездой.

Разновидностью барабанной является червячная задняя втулка велосипеда, устанавливаемая обычно на байках односкоростных дорожных. Несмотря на невысокую эффективность, что, без сомнения, является минусом, у устройства огромный ресурс, что перечеркивает упомянутый минус.

Скоростные велосипеды снабжены бестормозными задними втулками, которые легче тормозных, меньше по размеру и имеют конструкцию более простую. Во время движения велосипеда свободный ход не позволяет педалям вращаться.

Устройство втулок передних и задних

Более простое устройство у втулки переднего колеса, выполняющей только вращение велосипедного колеса. На расположенных по торцам корпуса, выполненного в форме цилиндра, фланцах есть ось, подшипниковые узлы, отверстия для установки спиц.

Более сложная конструкция у задней велосипедной втулки. Устройство ее такое непростое потому, что одновременно с функцией вращения, выполняемой ею, она является основой под трещотку или кассету.

Задняя веловтулка удерживает колесо благодаря осевым концам перьев рамы, закрепленным в отверстиях одним из существующих способом:

• с помощью эксцентриков (без демонтажа колеса и специальных инструментов);
• гаек (с помощью гаечного ключа для их затягивания, взятых из расчета 2 штуки на одну втулку);

• дисковых веловтулок (на горниках), которые рассчитаны на крепление ротора.

Материал

В качестве материала используется сталь, бронза, сплавы алюминия.

Способы изготовления

В зависимости от технологического процесса изготовления втулки делятся на:

• штампованные;
• точеные;
• литые – наиболее прочные.

Последние отличаются большим весом. Их ставят на колеса с расположенными радиально спицами, чтобы повысить радиальные нагрузки.

На велосипеды, относящиеся к высокому классу чтобы уменьшить вес, ставят задние втулки с полыми осями большего диаметра и повышенной жесткостью.

Наиболее же распространены в наши дни велосипедные задние втулки, снабженные конусными радиально-упорными подшипниками качения.

Разобрать заднюю втулку скоростного велосипеда, чтобы отрегулировать, не столь сложно, как кажется. Чтобы эти детали служили дольше, их необходимо своевременно смазывать, очищать, регулировать, менять подшипники.

Производители

Их визитной карточкой считают возможность крепления спиц без фланцев. Наилучшим качеством, по мнению большого числа велосипедистов, обладают в этом бренде Deore LX. Неплохим вариантом считаются Alivio.

Техобслуживание

Оно состоит в уходе за подшипниками, входящими в состав — чистке, смазке, регулированию.

Чтобы эти детали велосипеда служили долго, необходимо выполнять следующие правила:

• перебирать заднюю втулку, если на нее попала влага;
• делать это тем чаще, чем интенсивнее эксплуатируется велосипед: для городского байка достаточно выполнять действия раз в сезон, как и для шоссейного, а для горного аналога – вдвое, а то и втрое, чаще;
• диагностировать при обнаружении посторонних звуков или появлении люфта; проводить периодическую смазку.

Смазка

Чем смазывают втулки велосипеда? Этот вопрос актуален для многих велосипедистов. При сборке задней втулки велосипеда, рекомендуется использовать для подшипников густую смазку, типа Литол и ШРУС. Для зубчатых колес, находящихся в трещотке, и собачек более подходит смазка жидкая (можно смешать ее с густой).

Обязательно нужно перед нанесением удалить старую смазку, пользуясь WD 40 или керосином. Наносят свежую смазку тонким слоем после просыхания растворителя. Если же этого не учитывать, то излишки смазки при езде приведут к загрязнению, что сократит срок службы детали.

Разборка и сборка

К большей части кассетных задних втулок применима нижеприведенная инструкция, позволяющая со сборкой и разборкой задней втулки велосипеда справляться быстро и грамотно.

Приступая к ремонту, необходимо рабочее место очистить, чтобы на нем не осталось пыли, ниток и волосков, которые способны испортить деталь.

Разборка рассматривается на примере Hyperglide.

Техника безопасности

Многие детали велосипеда изготавливаются производителями из хромомолибденовых закаленных сталей и упрочненной стали, следовательно, они отличаются хрупкостью. Поэтому, работать с ними нужно осторожно, обязательно защищая глаза.

Устройство втулок заднего колеса велосипеда таково, что разборка их начинается со снятия стопорного кольца. Использовать для снятия с подшипника с контргайкой внутреннего кольца можно острогубцы: в шлицевую канавку его аккуратно продвигают «носик», удерживая звездочки (как бы направляя их в сторону свободного хода).

Этим же способом пользуются, чтобы снять стопорное кольцо, имеющее правую резьбу (вращают его против стрелки часов).

Работая с трансмиссией, не забывайте, что направление вращения педалей велосипеда должно совпадать с направлением затягивания. То есть, раскручивают заднюю втулку против стрелки часов. У трансмиссии, расположенной справа, на задней втулке будет также правая резьба.

Как правильно снять ось и звездочки

Чтобы разобрать втулку заднего колеса велосипеда, требуется вытащить кассету, сняв стопорное кольцо. Кассеты обычно скреплены заклепками. В некоторых имеются звездочки двух типоразмеров, поэтому, сняв их, нужно не нарушить порядок.

Рекомендуется также (для удаления заусенцев) потереть их металлической щеткой. Прокладки протирают и возвращают на место.

Следующий шаг – снятие оси. Для этого требуется снять все, что находится на противоположном звездочкам конце оси, вытащив ее на расстояние, достаточное для снятия подшипников.

Далее, аккуратно поднимают уплотнитель со стороны, противоположной задней втулке, работая по окружности рычагом. Его слегка выталкивают, не применяя силу, стараясь (насколько возможно) вытащить его ровно.

После снятия уплотнителя, на внутреннем кольце подшипника становятся заметны два гнезда.

Что нужно знать, чтобы снять с подшипника комбинированное кольцо?

Для этого потребуются специальные инструменты. С помощью системы рычагов, соответствующих размеру гнезд, кольцо отвинчивают по часовой стрелке. Справившись с этой работой, можно переходить к следующему шагу – снятию подшипников.

Выполнив это, их смазывают, чтобы хорошо сели на место. С сердцевины снятой задней втулки потребуется удалить, не повредив, все шайбы (их, как минимум, три). Их нужно протереть и сохранить в таком же порядке.

Для очистки шайб подойдет любой растворитель. Перед сборкой они должны хорошо высохнуть. Поддев подшипники небольшой отверткой, их кладут на тряпку.

Они должны быть установлены на место, если нет никаких серьезных проблем. Если же замечены проблемы с переключением передач, можно попробовать удалить самую тонкую из них, собрать и проверить, исчезла ли проблема.

Если нет, шайбу возвращают на место, а удалят более толстую. Если достигнуть приемлемой нагрузки удается только с самой толстой из шайб, возможно, задняя втулка изношена и требует замены.

Достаточно мелкие подшипники кассетных втулок легко теряются, но для их поиска не рекомендуется пользоваться магнитом, поскольку, намагнитившись, они будут притягивать железные частицы, что приведет к быстрому их износу.

На этапе их чистки, их заворачивают в тряпку, чтобы удалить лишнюю смазку. Затем процесс повторяют, смочив чистую тряпку в растворителе.

При обнаружении дефектов или явных следов его износа, заменяют новым.

Снятие зажимного винта

Из инструментов для этой работы нужен ключ на 12 или же пара универсальных гаечных ключей (как на картинке). Зажимной винт вращают против часовой стрелки, поскольку у него правая резьба.

Главное – делать это осторожно, чтобы винт не расколоть. Для облегчения процесса, можно сделать нехитрое устройство, позволяющее увеличить длину рычага — надеть дополнительную трубку на ключ. Грубую силу применять нельзя, чтобы не испортить заднюю втулку.

Чистка

На картинке, приведенной в разделе «Как разобрать и собрать заднюю втулку?» детали, которые снимать нельзя, обозначены красным цветом. Если их повредить, придется менять.

На данном шаге задняя втулка полностью разобрана. Остается почистить с помощью проволочной дискообразной щетки резьбу стопорного винта и другие резьбовые соединения, чтобы предотвратить заедание после установки детали на место.

Далее, проверяют на наличие трещин и сколов все компоненты, включая собачки, которые, для того, чтобы снять, необходимо потянуть назад и приподнять стопорное пружинное кольцо.

Собирая сердцевину, на резьбу стопорного винта наносят смазку и противозадирное вещество. Тем же способом, что использовали, чтобы снять стопорное кольцо, закрепляют сердцевину, прикладывая усилие 3-7 кгс.

В канал для установки подшипников наносят смазку, которая работает подобно клею, удерживая их на посадочных местах, пока идет установка остальных деталей. Теперь, смазав храповое кольцо, их ставят внутрь оболочки.

Когда собрана одна сторона задней втулки, сердцевину, аккуратно помещают в обойму, закрепляют, устанавливают шайбы, проявляя максимум осторожности, вставляют в обоймы подшипники, чтобы они не деформировались. На свободном ходу проверяют работу детали.

Для вкручивания комбинированного кольца, против часовой стрелки прокручивают оболочку задней втулки, чтобы убедиться в правильности установки подшипников. Если все собрано грамотно, кольцо с силой затягивают.

Установка подшипников

Проще их устанавливать, начиная со стороны трещотки.

Устанавливаемось

Чтобы нагрузку настроить правильно, контргайкой следует зафиксировать конус, помещенный в трещотку. Со стороны трансмиссии ось рекомендуется заблокировать, максимально отцентровать (если крепится болтами).

Окончательная сборка

Подшипники со стороны трещотки обильно смазать, закрутить в них конусы для установки предварительной нагрузки, вращая по часовой стрелке контргайкой.

Вначале конус затягивают не сильно, чтобы он оказывал незначительное сопротивление вращению, т.е. открутить его можно было бы рукой.

Устройство кассеты такое, что вставить ее возможно единственным способом: с силой затягивают контргайку, проверяя, чтобы в кассете не было люфта. Осталось проконтролировать зазор между тормозными колодками и ободом, а также свободно ли вращается колесо. После того, как предварительная нагрузка настроена, можно фиксировать с помощью контргайки, конус.

Установив на байк колесо, вращают педали: вначале в одну сторону — вперед, потом – в обратную, чтобы удалить излишки смазки. Вытечь она должна в течение нескольких минут. Велосипед готов к работе.

Видео: Задняя втулка велосипеда передняя втулка — что это?

Интересные материалы:

Источник: https://motocarrello.ru/remonta-sposoby-i-instrumenty/1454-zadnjaja-vtulka-velosipeda.html

Устройство задней втулки велосипеда

ПодробностиПросмотров: 22900

  Втулка велосипеда является одной из самых главных деталей! От качества втулки зависит «накатистость» велосипеда, а это главная его характеристика.

Существует огромное разнообразие втулок велосипеда, главными их различиями являются назначение, материалы из которых они изготовлены, их устройство. Прочность, вес, размер втулок зависит от того, на каком типе велосипеда они будут использоваться.

Также втулки для передних и задних колес отличаются друг от друга, из-за разных нагрузок на них:

  Выполняет функцию, передачи крутящего момента от педалей к колесу и еще несколько других задач. Поэтому ее конструкция, иногда, включает в себя механизмы свободного хода, тормозные механизмы, внутренне переключение передач.

1 – эксцентрик, 2 – сборка деталей на оси втулки, 3, 15 – контргайки, 4, 5, 7, 13, 14 – шайбы, 8, 12 – уплотнительные кольца, 9, 11 – конуса подшипников, 10 – ось, 16 – пыльник, 17 – полый болт крепления барабана втулки к корпусу, 18 – набор шариков, 19 – барабан, 20 – шайба.

Устройство передней втулки велосипеда

  Имеет более простое строение, основная ее задача состоит в обеспечении свободного безлюфтового вращения колеса.

1 — эксцентрик, 2 — контргайки, 3 — шайбы, 4 — конуса подшипников, 5 — ось, 6 — фланцы, 7 — корпус, 8 — набор шариков.

  Существуют разные способы изготовления втулок велосипеда, в зависимости от способа изготовления втулки могут быть литыми, точёными или штампованными. Втулки изготовляются из стали или из алюминиевых сплавов. Наименее прочными являются литые втулки, да и весят они больше, чем точеные или штампованные.

Для колес с радиальным расположением спиц, фланцы велосипедных втулок изготовляются более прочными для того, чтобы они выдерживали повышенные радиальные нагрузки. Ось втулки производят из различных материалов: сталь, алюминий или титан. Иногда производят полые оси большого диаметра, это делают для уменьшения веса.

Такие втулки обычно имеют большую жесткость, их устанавливают на велосипеды высокого класса. Самыми распространенными на сегодняшний день втулками велосипеда являются втулки с радиально-упорными конусными подшипниками качения. Они могут регулироваться по мере износа и удобны в ремонте. Так же существуют втулки с не разборными подшипниками.

Они, в основном, устанавливаются на шоссейные и горные велосипеды, имеют повышенный коэффициент полезного действия. Они легко устанавливаются и их не нужно регулировать.

  Так же стоит учитывать на сколько удобно менять на втулке лопнувшие спицы. Если на передней втулке нет дискового или барабанного тормоза, то поменять испорченную спицу на новую очень легко, для этого спицу надо завести во фланец сбоку.

Если это задняя втулка или втулка с дисковым тормозом, то придется снимать ротор и звезды.

Для более удобной смены спиц некоторые производители разработали конструкцию велосипедной втулки — с сегментированными фланцами под прямые спицы, либо бесфланцевую.

  Для долговечной и безотказной работы втулки велосипеда следует своевременно ее чистить, заменять и регулировать подшипники. Для смазки подшипников следует использовать густую смазку, а для собачек и зубчатых колец в трещетке — жидкую, или смесь из жидкой и густой смазок. Перед нанесением новой смазки — старая удаляется.

Для этого лучше использовать керосин или WD40, после чего сами очистители тщательно смыть и высушить втулку. Смазка наносится тонким слоем, чтобы излишки не выходили наружу в процессе езды, что может привести к дополнительному загрязнению втулки велосипеда грязью и пылью.

Если пользоваться велосипедом не очень часто, то такую работу достаточно проводить один раз в сезон. Чем активнее Вы катаетесь на велосипеде, тем чаще следует проводить эту операцию. Если Вы заметили появление люфта или каких то подозрительных звуков в подшипнике, то его следует как можно быстрее перебрать и отрегулировать.

Время от времени следует осматривать корпус втулки на отсутствие трещин.

Источник: http://velosreda.ru/vtulki-velosipeda

Втулки (обзор конструкции)

Современные втулки различаются по многим параметрам: назначению, материалам из которых сделаны, «начинке». Втулки, предназначенные для горных, гибридных и туристических, шоссейных или городских велосипедов различаются по таким показателям, как вес, прочность, качество защиты от внешних воздействий. Втулки передних и задних колес также существенно различаются.

Во-первых, нагрузки на переднее колесо много меньше, чем на заднее, а значит, детали можно делать миниатюрнее и легче.

Во-вторых, на заднюю втулку возложен ряд дополнительных функций, таких как передача крутящего момента от педалей к колесу и многих других: задние втулки велосипедов почти всегда включают в себя механизмы свободного хода, нередко тормозные механизмы и, иногда, механизмы внутреннего переключения передач. Втулки с внутренним переключением передач (internal gear hubs), так называемые планетарные втулки, имеют столько отличий от традиционных, что будут рассмотрены позже в отдельной статье.

Втулка является одним из самых дорогих узлов велосипеда. От их качества во многом зависит сколько вы будете тратить сил, на то чтобы преодолеть некоторое расстояние.

Среди компании, которые выпускают втулки для велосипедов можно выделить Shimano, DT Swiss, American Classic, Tune, Hope, Nuke Prof, Chris King. Самое большое распространение получили втулки Shimano.

Они имеют широкий модельный ряд и цены в очень большом диапазоне — от дешевых до дорогих.

Втулки различаются по наличию дополнительных устройств, прочности, типу защиты от внешних воздействий, весу и цене.

Втулки «простого» типа, которые устанавливаются на горных и шоссейных велосипедах имеют схожее строение, но существуют другие втулки, со встроенным тормозами (барабанными) и втулки с внутренним переключением передач (планетарные), которые отличаются кардинально и имеют сложную систему.

Особенности конструкции

Общий вид большинства втулок примерно одинаков. Самой простой конструкцией обладают втулки переднего колеса обычного велосипеда. Это цилиндрический корпус, по торцам которого располагаются фланцы с отверстиями для крепления спиц. Внутри корпуса находятся ось и подшипниковые узлы, закрытые теми или иными по конструкции пыльниками.

Втулка передняя Shimano Alivio MC12

Втулка передняя дисковая Shimano Alivio M475

Втулка M475 — самая популярная и одна из самых дешевых втулок для дисковых тормозов — надежная, но тяжеловатая. Выпускается в конструкции на 32 и 36 спиц.

Устройство задней втулки велосипеда сложнее, так как должно предусматривать не только возможное крепление ротора для тормоза, но так же крепление для системы звезд (кассета/трещотка) – храповой механизм.

 
В зависимости от того, как крепится храповой механизм втулки различаются на два вида. Дешевые и устаревшие резьбовые втулки, где блок звезд вместе в с храповым механизмом – трещотка, накручивается на втулку.

И современные — барабанные (Freehub, FH), которые имеют храповой механизм на самой втулке и набор звезд — кассета, надевается отдельно.

Общий вид Deore LX представлен ниже.

Обозначения на схеме:

• 1 — эксцентрик
• 2 — сборка деталей на оси втулки
• 3, 15 — контргайки
• 4, 5, 7, 13, 14 — шайбы
• 8, 12 — уплотнительные кольца
• 9, 11 — конуса подшипников
• 10 — ось
• 16 — пыльник
• 17 — полый болт крепления барабана втулки к корпусу
• 18 — набор шариков (во втулке M475 их 10 с каждой стороны)
• 19 — барабан («орех»)
• 20 — шайба

Техническая документация на втулку Shimano HB-M475.

Втулка задняя Shimano Deore M530

Корпуса втулок могут быть точенными, литыми или штампованными, изготовленными из стали, алюминиевых сплавов или сплавов титана, хотя стальные уже можно отнести к устаревшим.

Точеные и штампованные втулки обладают лучшими весовыми и прочностными характеристиками, чем литые. Визуально точенные втулки можно отличить по следам резца на внешней поверхности (спиральный след, похожий на очень мелкую резьбу).

Втулки, предназначенные для колес с радиальным спицевым набором, имеют упрочненные фланцы, способные выдерживать чисто радиальные нагрузки, обычные втулки для этого не применимы. Оси втулок могут быть стальными, алюминиевыми или титановыми.

В последнее время среди втулок высокого уровня появилась отчетливая тенденция к использованию полых осей большого диаметра, имеющих меньший вес и большую жесткость.

Втулка задняя дисковая Shimano Deore LX M585

К настоящему моменту наибольшее распространение получили втулки с радиально-упорными конусными подшипниками качения. Такие подшипники состоят из внешней и внутренней обоймы, набора шариков и, иногда, сепаратора.

В качестве внутренней обоймы выступает конус, навинчиваемый на ось втулки, в качестве внешней — корпус втулки. Главные достоинства таких подшипников — ремонтопригодность и возможность регулировки по мере износа.

Достаточно серьезное неудобство — сложность сборки (много деталей) и необходимость регулировки.

Другой тип подшипников, встречавшийся ранее только в отдельных моделях втулок для шоссейных велосипедов, это радиальные промышленные (неразборные) подшипники, так называемые «промы». Сейчас они все шире распространяются не только среди шоссейных, но и среди горных велосипедов.

К их достоинствам можно отнести лучший КПД, простоту установки, отсутствие необходимости регулировки. С учетом легкой замены подшипника, ресурс втулки увеличивается многократно. Интересная особенность некоторых втулок высокого класса состоит в том, что они разбираются при помощи лишь одного шестигранного ключа.

Но радиальные подшипники плохо переносят осевые нагрузки, иногда возникающие в велосипедных колесах.

Втулки Mavic Deemax

Эти втулки Mavic ставит на свои одноименные бескамерные колеса топового класса. Эти втулки отдельно от колес не продаются. Задняя втулка разбирается за 20 секунд с помощью ключа для регулировки подшипников (идет в комплекте) и двух шестигранников на 5 мм.

Устроено там все чрезвычайно просто (смотрите схему ниже). Два подшипника, две собачки, ось, состоящая из трех частей. Все совершенно доступно для чистки/ремонта своими силами даже для тех, кто особо не умудрен опытом возни с веложелезом.

 Разумеется, подшипники во втулках — закрытые и необслуживаемые (т.н. «промышленные») — по два в каждой втулке. Однако Mavic предлагает их периодически регулировать и дает для этого специальный ключ.

При этом в инструкции написано, что для этой «деликатной операции» следует обратиться в сервис Giant-Russia в Москве.

Внутреннее устройство втулок Deemax 02

Внутреннее устройство втулок Deemax 05

Втулки Shimano с полой осью E-thru (XTR/DEOREXT/SLX)

Также для топовых линеек компонентов Shimano относительно недавно разработала систему эксцентрика полой оси E-thru, не требующую инструментов, оптимизирует жесткость и балансировку веса и обеспечивает легкость действия с внутренним кулачковым механизмом и новой структурой крепления. Система полой оси 15 мм на 15% жестче по крутящему моменту и на 25% жестче на поперечный сдвиг, чем традиционная система передней оси 9 мм с эксцентриком. Имеется также система полой оси 8 мм для втулки туристского велосипеда/гибрида и динамо-втулки.

Такие втулки представлены в линейках XTR, XT, SLX и имеют цифру 8 в конце номера модели НВ-М978, НВ-М778, НВ-М758, НВ-М668.

Втулки велосипедов подразделяются на обычные и дисковые. Дисковые втулки предусматривают возможность установки дисковых тормозов на велосипед, т.к. ротор дискового тормоза размещен на втулке.

Различают два стандарта крепления ротора, которые не совместимы друг с другом:

• ISO. Крепление ротора с помощью 6 болтов.
• Center Lock. Шлицевое крепление ротора, используемое компанией Shimano.

Втулки E-thru используют только крепление Center Lock:

Для передней втулки, не имеющей дискового или барабанного тормоза, замена лопнувших спиц не представляет никакой проблемы, так как спицу можно легко завести во фланец втулки сбоку.

Но этот вариант малоприменим в случае, если рассматривается втулка с дисковым тормозом или задняя втулка. Для установки спицы во фланец, придется снимать ротор тормоза и звезды, что сильно усложняет работу и требует применения специальных инструментов.

Для упрощения этих операций компании Mavic и Shimano разработали втулки с нетрадиционным способом крепления спиц.

Mavic использует втулки с сегментированными фланцами под специальные прямые спицы. Заменить спицу в колесе, собранном на таких втулках, очень просто. Но сейчас колеса на таких втулках производит, насколько я знаю, только сам Mavic и их стоимость очень высока.

Shimano пошли по другому пути, создав новые бесфланцевые втулки DDH (directional design hub) в группе Deore (HB-M555 и FH-M555). Спицы традиционной формы (с загнутой расклепанной головкой) вставляются в изолированные от подшипников полости через прорези на корпусе втулки.

Замена спиц производится без снятия каких-либо деталей, что очень удобно. Стоимость бесфланцевых втулок не очень сильно отличается от традиционных, что является их существенным плюсом.

Единственный серьезный недостаток — в процессе эксплуатации, прорези на корпусе забиваются грязью, и снять спицы с колеса становится весьма проблематично.

Крепление оси втулки на раму велосипеда

Колесо крепится на велосипеде путем заведения концов оси втулки в пазы на перьях рамы и их последующей затяжки, которая может осуществляться либо гайками, накрученными на концы оси, либо при помощи эксцентрикового механизма или, как его еще называют, механизма quick release.

Удобство использования эксцентриковой стяжки заключается в возможности быстрого снятия и установки колеса без использования инструментов, которая при необходимости иногда оставлять где-либо велосипед, в условиях нашей страны иногда превращается в недостаток.

Второе преимущество — неизменность регулировки подшипников при затяжке эксцентрика после установки колеса на велосипед. Все современные втулки, кроме самых дешевых, снабжаются эксцентриковым механизмом.

Производители

Наибольшее распространение на данный момент получили втулки Shimano. Особенно это касается задних втулок, имеющих заметно более сложную конструкцию, чем передние: многие велосипеды комплектуются задними втулками Shimano и дешевыми передними втулками других производителей.

Shimano выпускает втулки только на конусных подшипниках. Среди втулок задних колес для горных велосипедов лишь втулка группы Tourney имеет крайне устаревшую конструкцию с резьбовой трещеткой, остальные — более прогрессивную типа FreeHub.

Втулки групп Tourney и Altus/Acera имеют самую простую грязезащиту, Alivio — более развитую, Deore — двойную, Deore LX и Deore XT — двойную защиту и улучшенную обработку беговых дорожек подшипников, XTR — наилучшую обработку, грязезащиту и шарики из нержавеющей стали.

На мой взгляд — втулки Deore LX — лучшие втулки Shimano по соотношению цена/качество: Deore сильно уступает по своим характеристикам, а Deore XT значительно дороже.

Другой известный производитель оборудования для горных велосипедов, выпускавший втулки на конусных и промышленных радиальных подшипниках — SRAM с 2002 перестал их выпускать. Точнее, он продолжает выпускать только втулки с внутренним переключением передач.

Большинство недорогих горных велосипедов комплектуется втулками Formula (с Тайваня), обладающими средненькими характеристиками. В отличие от них, другая Formula (из Италии) выпускает втулки, предназначенные для установки дисковых тормозов, на промышленных подшипниках.

Правда, отзывы об их продукции очень неоднозначны — от восторженных до откровенно негативных. Дорогие и качественные втулки выпускают такие компании, как DT Swiss, Hope, Hayes, American Classic, Hadley, DMR, Novatec и некоторые другие.

Встречаются и неплохие втулки от дочерних компаний производителей велосипедов: Coda, Scott Components и др.

Обслуживание

Сразу оговорюсь, что здесь речь идет только о наиболее распространенных типах втулок.

Их обслуживание сводится к обслуживанию несущих подшипников: их чистке и замене смазки, а также регулировке, так как трещеточные механизмы («орехи») втулок условно-неразборные, механизмы втулок типа «Торпедо» необслуживаемые, а другие типы механизмов встречаются весьма редко и должны иметь какие-то конкретные указания по обслуживанию в паспорте велосипеда. При умеренной эксплуатации переборку втулок для замены смазки следует производить раз в сезон или раз в 5000 км., при агрессивном использовании, обслуживание необходимо проводить чаще. В случаях появления люфта в подшипниках или посторонних звуков при вращении колеса переборку или регулировку необходимо проводить по возможности быстрее. Если во втулки попала вода, также желательно перебрать их. Втулки шоссейных и городских велосипедов могут перебираться реже в силу более щадящего режима эксплуатации. Втулки на промышленных подшипниках также должны обслуживаться.

Надо сказать, что для разборки втулки на радиально-упорных подшипниках требуются конусные ключи и съемник кассеты, в случае задней втулки, поэтому обычно проще сдать велосипед на переборку в мастерскую. При замене смазки необходимо использовать пластичную смазку типа Литола, ШРУС, смазка № 158 или другой качественной пластичной смазки. (Прочитайте отдельную статью про смазки)

В случае использования конусных подшипников стоит осмотреть поверхность шариков и беговых дорожек на предмет наличия трещинок и сколов и, в случае необходимости, заменить шарики и конуса. Перед закладкой свежей смазки, необходимо как следует вычистить втулку от остатков отработанной.

Не стоит разжижать консистентную смазку жидкими маслами, иначе смазка будет легко вымываться и быстро срабатываться.

Кроме обслуживания подшипников, пользуясь случаем желательно осмотреть втулки на предмет появления трещин в корпусах и, главное, на фланцах в зоне расположения спицевых отверстий.

Итоги

Работа втулки очень сильно зависит от типа подшипников, качества их обработки, а также качества уплотнений.

Мягкость и легкость вращения подшипников определяется точностью изготовления, типом полировки беговых дорожек, и их поверхностным упрочнением.

Чем выше поверхностная прочность беговых дорожек, тем меньше сопротивление вращению втулки, особенно под нагрузкой, но при этом может снижаться долговечность из-за склонности к выкрашиванию материала.

Чрезмерно плотный сальник будет существенно тормозить вращение втулки, а свободный будет плохо выполнять свои функции. Все современные втулки кроме самого низкого уровня имеют двойное уплотнение.

В дорогих втулках, например DT Swiss, применяется лабиринтное уплотнение, которое более эффективно защищает внутреннюю полость втулки.

В то же самое время, любая подобная защита помогает защитить подшипники лишь от летящей грязи и воды, поэтому не стоит лишний раз окунать втулки в воду.

Источник: http://spbvelo.ru/content/vtulki-obzor-konstruktsii