Современные втулки на колесо велосипеда. Велосипедные втулки. Недостатки планетарных втулок

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.

Крепление роторов

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:

О замене спиц

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.

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.

Бытуют мнения, что при минусовой температуре у втулок Shimano густеет смазка и не схватывает барабан. Решил заранее сделать переборку втулки в зиму используя низкотемпературную смазку Revenol Arctic Greace. Смазку выбирал, изучая различные тесты зимних смазок, к примеру в этом тесте https://www.drive2.ru/l/5253348/ одной из лучших была именно Revenol Arctic Greace. Последовательность фоток с описанием действий, это шаги переборки.
Итак, начнемс:
1) С пациента уже снята касета, операционный стол и инструментарий готов. Поехали.
2) Обнажились шарики (по 9 с каждой стороны), конуса и пыльники с осью. Раскручивать нужно со стороны ротора используя конусный ключ на 15 и рожковый ключ на 17.

3) Специальным инструментом, сделанным из головки 21 откручиваем гайку с пазами. (если кому надо, могу дать чертеж головки-съемника)

4) Внимание, левая резьба! Чтобы все прошло гладко, необходимо упереться и крутить используя сразу 2 рычага.

5) Откручиваем шестигранником на 10 против часовой стрелки и барабан снимется. На этом этапе максимум аккуратности, ибо шарики мелкие и их много, могут рассыпаться.

6) Внутренности барабана, по 25 шариков с каждой стороны. Все это нужно неспеша отчистить от старой липкой смазки. Есть риск пролюбить шарики, аккураней.

7) Наносим смазку на нижнюю дорожку барабана, используя шприц и по одному втискиваем шарики на место. Так же наносим смазку на собачки и надеваем зубчатку.

8) Итак, на нижнюю дорожку с шариками уже установлен корпус барабана с зубчаткой, на верхней дорожки уже заложены все 25 шариков и нанесена смазка, далее устанавливаем чашку-гайку-конус по левой резьбе и затягиваем воротком с доработанной головкой на 21. Перебранный барабан у нас в руке, пришпандориваем его к корпусу втулки спецболтом используя шестигранник на 10. (закручиваем по часовой)

9) Наносим смазку на чашку и по одному шарику отправляем их на место. Всего их по 9 с каждой стороны. Далее устанавливаем пыльники и ось, закручиваем конус с обратной стороны соблюдая последовательность сборки. Не путать шарики с левой стороны с шариками на правой стороне.

10) Все собранно. Для регулировки нам понадобятся конусный ключ на 15 и 2 рожковых ключа на 17. Смысл в том чтобы стянуть контрогайку и конус с обоих сторон так, чтобы был пойман момент между подклиниванием и отсутствием люфта.

Свободный механик - это как свободный художник, только механик.

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

Устройство задней втулки велосипеда

Выполняет функцию, передачи крутящего момента от педалей к колесу и еще несколько других задач. Поэтому ее конструкция, иногда, включает в себя механизмы свободного хода, 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 пе редней 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 . 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 - 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.

Велосипед — простой или сложный механизм? Все зависит от того, с какой стороны посмотреть и какой конкретно велик у нас перед глазами. Например, устройство МТБ можно назвать сложным по сравнению с сити-байком, но простым относительно автомобиля. Тем не менее даже самая заурядная модель — система взаимосвязанных узлов. Выделить какой-то один из них не получится — эксплуатацию обеспечивает слаженная работа всех механизмов. Как раз к таким относятся колесные втулки.

Велосипедные втулки отвечают за распределение круговых и радиальных нагрузок, равномерность вращения колеса, накатистость, а в некоторых случаях — за переключение передач и остановку велосипеда. Исходя из этого, понимаем, что состояние втулок напрямую влияет на качество езды. А раз так, остановимся на этом механизме подробнее: как он устроен, чем различаются между собой втулки, как обслуживать этот узел.

Механизмы такого типа впервые появились именно на велосипедах. В основе работы втулки лежат подшипники качения — шариковые детали для передачи крутящего момента от оси на корпус втулки и вращения колеса. Распространение получили три основных типа подшипников качения — шариковая насыпь, сепараторные и закрытые (промышленные).

Классическим и универсальным устройством обладает передняя втулка:

ось колеса с креплениями к дропаутам;
подшипники;
защитные вставки — пыльники;
корпус;
наружные крепления под спицы.

Конструкция идентична на велосипедах любого типа, начиная от стандартных дорожных моделей и заканчивая скоростными велосипедами специального назначения. Разумеется, что при схожести общего строения втулки будут различаться между собой по материалу, весу, прочности, степени защиты и ходовому ресурсу.

Втулки на передние колеса легче и проще, чем на задние. Это связано с меньшей динамической нагрузкой на переднюю часть велосипеда. Кроме этого, сложность заднего механизма по сравнению с передним связана с наличием свободного хода. Он устанавливается на всех велосипедах, кроме fix-байков. Также перед легче перебирать своими руками.

Какими бывают корпуса втулок велосипеда? По типу производства они разделяются на:

литые,
штампованные,
точеные.

По сравнению с точеными и штампованными (прокатными), литые втулки обладают низким запасом прочности, а также чуть уступают им по весу. Однако при грамотной эксплуатации и своевременном обслуживании они также могут прослужить достаточно долго без расспицовки колес. Применяемые материалы — алюминиевые сплавы для литья и точки, сталь используют в штамповке. Ось изготавливается из стали, алюминия и реже — из титана.

На большинство втулок велосипедов устанавливают конусные подшипники с радиальным упором. Деталь крепится таким образом:

На ось навинчивается конус.
Сверху на корпус насаживается подшипник.
Внешняя часть плотно прилегает к корпусу втулки.

Подшипники такого типа получили распространение благодаря высокому ходовому ресурсу возможности перебрать и отрегулировать по мере износа. Некоторые модели горных и шоссейных велосипедов оснащаются радиальными пром-подшипниками. В сравнении с классическими открытыми шариковыми системами прома не требуют разборки и просты в установке. За счет меньшего сопротивления качению и более высокого КПД эти подшипники значительно увеличивают ходовой ресурс втулки.

Задние втулки — разновидности и принципиальные отличия

Устройство осевых узлов для задних колес сложнее, чем для передних — выше уже упомянули о встроенном механизме свободного хода. Кроме этого, втулки снабжаются специальными вставками под кассету, трещотку, тормозные диски. На моделях с планетарным переключением передач задние втулки — это сложные шестеренчатые системы.

И конечно, на классических советских велосипедах и современных сити-байках они оснащены тормозным механизмом:

По конструкции задние велосипедные втулки разделяются на виды:

классическая, без тормозов, с креплением под кассету и/или диск;
тормозная с внутренним барабанно-колодочным механизмом;
планетарная;
червячная;
flip-flop;
без свободного хода.

Классические узкие втулки по внешнему виду схожи с передними. Устанавливаются на скоростные модели, имеют встроенный механизм свободного хода. Принцип работы заключается только в прямой передаче усилий от педалей через трансмиссию на ось. Фиксацию втулки обеспечивают собачки, которые в отсутствие приложенных усилий удерживают корпус, за счет чего колесо крутится самостоятельно по инерции.

Планетарка — модель, которая вызывает живой интерес у велосипедистов. Вся многоступенчатая трансмиссия скрыта в корпусе втулки, благодаря чему ей не требуется регулировка, она на 100% защищена от вредных погодных условий и обладает очень высоким ходовым ресурсом.

Классическая система планетарки — три передачи: стандартная, повышенная и пониженная. На картинке показана модель с ножным тормозном, как на советских сити-байках, но существуют и бестормозные планетарки. Высокоскоростные трансмиссии оснащаются пятью, семью и восемью передачами. По числу передаточных отношений они сопоставимы с 24-ступенчатыми кассетными системами.

Ремонт планетарок не предусмотрен, они служат один раз. Сложности могут возникнуть с обслуживанием осевого узла и подшипников, если они износятся раньше механизма переключения скоростей. Также есть и пара других недостатков — высокий вес и относительно низкая ударная прочность. Планетарки ставятся на городские модели, так как в агрессивных условиях быстро изнашиваются.

Червячная и барабанная тормозные втулки устанавливаются на задние колеса односкоростных велосипедов. Торможение происходит при движении педалями назад. Механизм работает по следующему алгоритму:

При движении ведомой звезды назад активируется механизм свободного хода. На всех ножных тормозных системах есть некоторый запас, когда звезда может провернуться назад на 1/8 оборота. Это, в свою очередь, снижает эффективность торможения.
Остановка корпуса.
Вращение барабана и раздвижка тормозных колодок, остановка колеса.
При отсутствии приложенных усилий на педали пружина барабана должна мгновенно отскакивать. Если этого не происходит (говорит об износе механизма), колесо необходимо растормозить, прокрутив педали вперед.

Червячный тормозной механизм отличается от барабанного тем, что к внутренней стенке корпуса при вращении звезды в обратном направлении прикладывается резьбовой шнек. Преимущества тормозных втулок:

не требуется частое обслуживание — этому способствует герметичный корпус и большое количество смазки;
по необходимости легко извлечь и смазать подшипниково-осевую часть, не задевая тормоза;
относительно небольшой вес, хорошая прочность.

Flip-flop, или двухзвездочная втулка, — система, которая позволяет развернуть колесо на 180 градусов. По обоим концам расположены две звезды разного диаметра, в зависимости от предполагаемых условий езды колесо повернуть большой или маленькой звездочкой.

Двухзвездочная модель не имеет встроенного тормозного механизма и даже свободного хода. Задняя втулка без свободного хода передает усилия в обоих направлениях — от педалей к колесу и от колес к педалям. Благодаря этому, динамика велосипеда заметно увеличивается по сравнению с моделями на свободном ходу.

Амортизационные втулки — сравнительно новая и малоизвестная разновидность. Устанавливается на передней оси и служит гасителем колебаний колеса. При движении велосипеда совершает возвратно-поступательное движение вверх-вниз по направляющей скобе. Для достижения амортизационного эффекта снаружи окаймлена упругими эластичными вставками.

Типы креплений на раму велосипеда

Рассмотрим, какие крепления бывают на колесные оси. Традиционно представлены тремя типами:

гайковые — на бюджетных дорожных и скоростных моделях, ось закреплена на дропауты двумя гайками;
шлицевые — имеют аналогию с гайками, вместо них на ось накладываются плоские шлицевые накладки;
эксцентрики — распространенное крепление на скоростных велосипедах, пружина фиксируется зажимной гайкой и рычагом.

С позиции удобства эксцентрики лучше гаек и шлицев — колеса снимаются и ставятся за полминуты, механизм простой и относительно долговечный. Однако сила закрепления не соответствует агрессивным условиям езды — слишком высокие нагрузки на крепления.

Специально для этих целей были придуманы гибридные крепления «эксцентрик-гайка». С правой стороны ось крепится к дропауту через обычную гайку, а с левой зажимается рычагом. Установка такого эксцентрика выглядит таким образом:

Ось продевается через рычажное крепление через весь корпус втулки.
Резьба накручивается на дропаут вилки или заднего пера.
Сверху накидывается гайка.
Зафиксированный с правой стороны эксцентрик зажимается обычным рычагом.

Таким образом, колесо не ослабнет на высокой скорости по бездорожью. Если обычный эксцентрик уже не спасает, есть смысл выбрать именно такой тип крепления.

Переборка втулки — просто, быстро, качественно

Рано или поздно необходимость залезть в осевую систему колеса и отремонтировать ее возникает у любого велосипедиста, даже владельца стандартного сити-бийка. Со временем смазка стареет, подшипники истираются, могут поломаться шайбы, да и ось невечная.

Неисправности втулок определяются очень просто:

ухудшение наката, снижается средняя скорость велосипеда;
хруст подшипников;
люфт;
подтекание смазки;
трещина в корпусе.

Для устранения последней проблемы потребуется разборка колеса, в остальных случаях можно обойтись без расспицовки. Вообще операцию по снятию корпуса лучше доверить мастеру — спицы снять получится легко, а вот надеть обратно и правильно настроить получится не всегда.

Порядок действий, как разобрать втулки самостоятельно:

Снять колеса с дропаутов.
При помощи гаечных ключей подходящего размера ослабить крепежные гайки на оси. С заднего колеса необходимо снять кассету с помощью съемника.
Подшипники могут быть застопорены колечками. Тонкой отверткой аккуратно поддеваем их.
Теперь мы получили доступ к подшипникам. Извлекаем их наружу и аккуратно откладываем в сторону. Нежелательно, чтобы шарики рассыпались.
Вытащить ось из полости корпуса.
Протереть внутреннее пространство и детали от застаревшей смазки. Аккуратно сложить запчасти на чистую тряпочку.

При профилактической переборке детали и корпус смазываются, и далее узел собирается в обратном порядке. Как видно, сделать переборку очень просто, полчаса от силы.

Примечание: для втулок лучше приобрести специальный смазочный состав, а отдельно на подшипники можно нанести густую смазку.

А что делать, если требуется замена подшипников, оси, шайбочек, а то и всей втулки? За заменой всего узла лучше обратиться в мастерскую. Если быть точнее, то необходима переспицовка колеса. В остальном же самостоятельно починить внутренний механизм не составит труда:

Подбираем подшипники по типоразмерам. На одну сторону они устанавливаются внешней, на другую — внутренней стороной, главное, не перепутать.
После разборки все детали лучше сложить в том порядке, в каком они были установлены на втулку — так легче потом собрать.
Смазывать необходимо сначала внутреннюю полость, потом ось и только в последнюю очередь подшипники.
После того как сборка завершена, устанавливаем колеса на велосипед и проверяем работу втулок. Люфт, затормаживания, вытекания смазки — все это признаки неправильной переборки.

Крепежные гайки должны быть затянуты, но не должны мешать вращению оси. Слабая затяжка вызовет люфт, а слишком сильная — дополнительную нагрузку на подшипники и затрудненное вращение. Разобрать и собрать втулку просто, с задней все осложняется съемом кассеты, тормозного диска. Кроме того, ее устройство за счет встроенного механизма свободного хода (как минимум) сложнее, чем у передней, поэтому перебирать следует с особой аккуратностью.

– центральная часть колеса, упирающаяся на неподвижную ось, которая в свою очередь крепится к дропаутам вилки и рамы велосипеда. Качественная втулка призвана обеспечить минимальное трение при вращении колеса, улучшая таким образом накат велосипеда. Кроме того, чем лучше втулка, тем дольше ее ресурс и меньше проблем возникает после эксплуатации велосипеда в мокрую погоду и в болоте.

Втулки обладают рядом отличительных характеристик, в перипетиях которых мы с вами будем разбираться.

Расположение

В первую очередь, втулки делятся на передние и задние. Передняя в своем устройстве несколько проще, ведь она ответственна только за крепление колеса и его вращение. Задняя же втулка, кроме данных функций, еще несет на себе трещотку или кассету. Здесь подробнее.

Что трещотка, что кассета – это набор звездочек, необходимых для переключения передач. В первом случае они представляют между собой монолитную неразборную конструкцию, как правило, из 5-7 звездочек. Во втором случае отдельные звезды могут быть заменены при необходимости. Например, когда себя изнашивает более ходовая звезда. Кассеты состоят чаще всего из 8-11 звезд. Кассета является более предпочтительным вариантом для покупки. Втулка, рассчитанная под кассету, всегда будет надежнее трещоточной и выдержит больший вес ездока.

Отдельно отметим планетарные задние втулки типа Shimano SG-3C41 . В их внутренности заключен механизм переключения передач (3-5). Переключаться можно даже стоя на месте.

Фиксация

Существует 2 способа фиксации втулки к велосипеду. Более простой и дешевый вариант – двумя гайками под ключ на 16. Более удобный и дорогой – эксцентриком . В данном случае для снятия колеса понадобится лишь отжать ручку эксцентрика. Этот процесс занимает считанные секунды. На всех качественных велосипедах в обязательном порядке будут установлены втулки под эксцентрик.

Тормоза

Кроме крепления колес, втулки еще ответственны и за тормоза. Таким образом, втулки делятся на те, которые работают лишь с тормозами типа V-brake (например, втулка задняя Novatec 802SB 36H QR white), и которые рассчитаны также под дисковые тормоза (Novatec D882SB-SS 36H QR10 black). Следует понимать, что при этом любая втулка подойдет под V-brake. Есть также втулки под барабанные тормоза, но это в наше время редкость и встречаются такие лишь на редких городских велосипедах.

Материал изготовления

Здесь все просто. Стальные втулки – дешевые, но тяжелые и подвержены коррозии; алюминиевые – дороже, но легче и не ржавеет.

Количество спиц

2 наиболее распространенных стандарта – втулки на 32 и на 36 спиц. Разумеется, чем меньше спиц, тем колесо легче, но при этом менее прочное, и наоборот. Важно, чтобы и втулка, и обод колеса были рассчитаны под одно количество спиц.

Размер

Есть разные стандарты осей втулок. Они отличаются по диаметру – чем он больше, тем надежнее втулка, но при этом и весит она будет также больше. Для обычного горного и кроссового велосипеда характерен диаметр 9-10 мм, более экстремального – 14-15 мм.

Оси втулки отличаются по длине. Передние, как правило, равны 108-110 мм, а задние более длинные – 135-146 мм.

Интересный вариант – втулка задняя Novatec D882SB-SS 36H QR10 , у которой диаметр оси может меняться с помощью переходников.

Тип подшипников

Втулки делаются на промподшипниках (они неразборные) и насыпных (их можно обслуживать и регулировать). Плюс промподшипников в том, что до поры до времени можно не обращать внимание на неприятный звук и другие проблемы, а затем просто заменить подшипники, не меняя всей втулки. Важная черта подшипников – их грязезащита. Так, у насыпных на втулках нижнего и среднего ценового диапазона защита от грязи будет лучше. На одинаково дорогих втулках разницы между насыпными и промподшипниками не будет.

Купив один раз хорошую втулку, о ее замене можно будет забыть на 10000 км.

Возможно, будет полезно почитать: