Классификация велосипедных втулок. Велосипедные втулки

Втулки такого типа ставились на почти все Советские односкоростные велосипеды, а также на классические мотовелосипеды, до МВ-18 включительно. В посторйке самодельного мотовелосипеда тоже часто используются старые велосипедные колёса, а уж в восстановлении мотовелосипеда вроде Гауи или В-902 без переборки и нормальной работы такой втулки ну уж никак не обойтись! Но зачастую для дырчиководов эти втулки остаются этаким «чёрным ящиком», и весь уход оканчивается набиванием во втулку масла, что её нормальной работе, кстати, только вредит. А потом результат - тормоз при повороте педалей назад не работает, или работает плохо, а колесо болтается, люфтит...

Потому и пишется эта статья, раз уж есть фотоаппарат, Интернет и необходимость собрать себе хорошо работающую втулку такого типа.

Тип этот, надо сказать - весьма старый, конструкция начала широко применяться на велосипедах ещё в 1900-х годах, и конструкция втулок, производимых в СССР почти совершенно не менялась с конца 1950-х, все детали втулок, произведённых разными заводами - абсолютно взаимозаменимы, различия только мелкие, вроде клейм завода. Сейчас такие втулки вроде как не производятся - даже заповедник в Белоруссии - Минский завод на свои дорожные велосипеды ставит втулки чуть другого вида, подозреваю, что китайские - где и металл использован очень часто похуже, и конструкция хлипче...

Совсем старые втулки отличались креплением звездочки - она была на резьбе и контрилась гайкой наподобие как на каретке,только с левой резьбой.Такие звезды были на 20 зубов как правило. Также на таких втулках тормозной барабан имел половинки меньшего диаметра,соединенные не стальной пружиной,а латунной накладкой по всей поверхности барабана,с вырезом-галочкой. Сепараторы подшипников также имели другой вид. Все детали взаимозаменяемы с современными.

Устройство

Итак, о конструкции втулки шершавым языком не плаката, но инструкции:

Внутри корпуса 3 втулки размещены шариковые подшипники, механизм свободного хода и тормозной механизм.

Механизм свободного хода или ведущий механизм расположен в правой части втулки.

На оси 17 помещен ведущий конус 14, имеющий шариковую дорожку и пять фасонных гнезд, донные части которых выполнены по спирали. В пределах гнезд могут свободно перекатываться пять ведущих роликов 19, оси которых параллельны оси втулки. Поверх ведущего конуса с роликами надета чашка 10 с пятью прорезями, из которых ведущие ролики слегка выступают над ее цилиндрической поверхностью. С левой стороны чашки имеются два торцовых выступа (кулачка) с винтовой поверхностью, соприкасающихся с аналогичными выступами тормозного конуса 9. На шариковой дорожке ведущего конуса размещены одиннадцать шариков в сепараторе, образующих вместе с ведущим конусом и корпусом, на внутренней поверхности которого есть шариковая дорожка, правый подшипник свободного хода.

На внутренней шариковой дорожке ведущего конуса расположены семь шариков в сепараторе, правым конусом 16, навернутым на ось до отказа, подшипник рабочего хода, защищенный пылепредохранителем 15.

На ведущем конусе 14 с правой его стороны снаружи втулки на шлицах установлена ведомая звездочка 12 цепной передачи, закрепленная упорным кольцом 13. Левый конец оси 17 ввернут в левый конус 2, имеющий шариковую дорожку, на которой также расположены одиннадцать шариков в сепараторе. Они вместе с конусом и корпусом втулки образуют левый подшипник. На левый конус напрессован пылепредохранитель подшипника. Шарики всех подшипников задней втулки имеют диаметр 6 мм.

Тормозной механизм втулки состоит из тормозного барабана 4 и тормозного конуса 9, размещенного вместе с расположенными на нем деталями в правой части тормозного барабана 4. Левой стороной тормозной барабан надет на коническую часть левого конуса и предохранен от проворачивания имеющимися на его торце усиками, входящими в специальные пазы на левом конусе.

Левый конус всегда остается неподвижным относительно рамы велосипеда, так как тормозным рычагом 21 и хомутиком 22, расположенными с левой стороны втулки, он жестко связан с цепной вилкой рамы.

Тормозной барабан состоит из двух отдельных продольных половин, скрепленных кольцевой ленточной пружиной 5. На цилиндрической части тормозного конуса 9 имеются две лыски, на которых размещены два тормозных ролика 8, удерживаемых латунным сепаратором 20. Два слегка отогнутых наружу латунных язычка сепаратора скользят с некоторым трением по внутренней рифленой поверхности тормозного барабана. Шайба 7 и упорное кольцо 6 служат для удерживания сепаратора на тормозном конусе. Работают механизмы втулки следующим образом.

При повороте ведомой звездочки относительно корпуса втулки по часовой стрелке в начале рабочего хода педалей связанный со звездочкой ведущий конус начнет поворачиваться относительно чашки 10. Чашка в начале поворота конуса несколько запаздывает, так как ее торцовые выступы встречают сопротивление со стороны выступов тормозного конуса 9, вращающегося внутри тормозного барабана с некоторым трением. При повороте конуса относительно чашки примерно на 20" ведущие ролики 19, удерживаемые прорезями чашки, под воздействием спиральных поверхностей гнезд ведущего конуса выдвинутся наружу и заклинятся между внутренней цилиндрической поверхностью корпуса и гнездами ведущего конуса. В местах контакта роликов с внутренней поверхностью корпуса возникают значительные силы трения, прочно сцепляющие корпус с ведущим конусом. Теперь корпус втулки вращается со звездочкой как одно целое и через спицы вращающий момент передается на обод колеса. Во время рабочего хода вращение колеса осуществляется на двух подшипниках: левом подшипнике и малом подшипнике рабочего хода. Чашка при вращении увлекает за собой тормозной конус, который проворачивается внутри тормозного барабана во время всего периода рабочего хода. Момент трения, создаваемый язычками сепаратора тормозного конуса, невелик и при езде практически не ощущается. Так осуществляется рабочий ход велосипеда.

При прекращении вращения педалей велосипед продолжает движение но инерции. В этот момент корпус втулки при своем вращении обгоняет остановившийся ведущий конус 14 с сидящими в его гнездах роликами 19. Ролики, слегка поворачиваясь вокруг собственных осей, расклиниваются и свободно скатываются в более глубокие места спиральных гнезд конуса. Конус и корпус втулки разобщаются. Колесо вращается теперь на двух шарикоподшипниках в корпусе втулки: левом и правом подшипниках свободного хода.

Подшипник рабочего хода не работает. Осуществляется свободный ход велосипеда.

Если велосипед необходимо остановить, педали поворачивают в об ратную сторону, против хода велосипеда. При этом осуществляется торможение. Ведущий конус 14 поворачивается против хода колеса и посредством находящихся в его гнездах роликов 19 увлекает за собой чашку 1О. Чашка, упираясь своими торцовыми винтовыми выступами в тормозной конус 9, начнет поворачивать его внутри тормозного барабана 4. Поскольку сепаратор 20 поворачивается с некоторым трением о внутреннюю поверхность тормозного барабана, два тормозных ролика в, скользя полыскам тормозного конуса, выступают из окон сепаратора и, попав в продольные канавки рифленой внутренней поверхности тормозного барабана, не позволяют тормозному конусу проворачиваться дальше. С этого момента винтовые выступы чашки 10, взаимодействуя с тормозным конусом, начнут вдвигать его внутрь тормозного барабана 4. Под действием тормозного конуса барабан немного сдвигается влево и левой стороной надвигается на коническую" часть неподвижного левого конуса 2. При дальнейшем вдавливании тормозного конуса внутрь тормозного барабана последний раздвигается. Его половины, соединенные упругой ленточной пружиной 5, расходятся и, прижимаясь к внутренней поверхности корпуса втулки, создают силы трения, тормозящие колесо. Поворот барабана вместе с корпусом втулки исключается, так как отогнутые внутрь усики на левой стороне барабана, входящие в пазы неподвижного левого конуса 2, препятствуют повороту. Тормозной момент воспринимается левым конусом через тормозной рычаг, связанный с рамой велосипеда.

Взято отсюда: http://www.velonet.narod.ru/masterskaya/baza/ztv/ztv.html

Ещё не понятно? Не удивительно, я тоже не понимал...

Устройство в картинках

Тогда вот, что пишет инструкция (к велосипеду «Рига» 1950-х) о её работе, здесь постарались наглядно нарисовать:

Всё ещё не понятно? Тогда берите в руки колесо, ключи - и читайте дальше!

Как разобрать

Итак, пришло время разобрать втулку.

Сначала снимем с рамы. Как правило резьбы не сорваны, но люди с длинными ключами и сильными руками всё же бывают, так что сначала полностю открутим гайку крепления с одной стороны, потом - с другой.

Откручивая, придерживаем, при необходимости, за квадратный оконечник оси. Лучше всего квадратик фиксировать специальным отверстием в ключе "семейке", можно - струбцинкой или разводным ключём. Плоскогубцами - не стоит, легко сорвать грани.

Затем откручиваем плоскую гайку с прорезями, и снимаем шайбу:

На моём экземпляре гайка еще приличная, сделана до того, как рационализаторы начали свою вредительскую деятельность, но уже в 60-х эти гайки стали штамповать из какого-то мягковатого металла и чересчур плоскими, так что очень редко они встречаются удовлетворительные даже новыми. В большинстве случаев резьба на ней сорвана.

Эта гайка - важна, без неё будет самозатягиваться и-или саморазбалтываться.

Также важна и шайба, фиксирующаяся от проворачивания в пазу на оси, её не выкидывайте, если выступ сорвало - надо бы заменить.

Тормоза не отпускают если конусные поверхности изношены(типа-пандус),или не в размер сделаны,или люфт в колесе,как вариант-втулка неправильно собрана,не с той стороны.

Всё, поздравляю, можно вынимать самый страшный механизьм, распадаться ничего не должно! Раскидывающийся шариками подшипник - безжалостно меняем. Цена его невелика, а лучше явно станет. По крайней мере собрать легче...

Тормозной барабан вместе с фиксирующими роликами и выжимной деталью - просто снимаются с оси. Ось - вынимается также, без задержек.

Правый (маленький) конус тоже ходит по подшипнику, если есть подозрение, что шарики в нём не совсем хороши - снимаем металлический пыльник, и добираемся до шариков в обойме:

Осторожно! Пыльник легко повредить, подобрать похожий китайский можно, но сложно. Так что - сначала тщательно вымыть, вымочить в ВД, потом осторожно тянуть с разных сторон.

Остаётся неразобранным механизм фиксации рабочего хода с большими роликами:

Поддев тонкое пружинное колечко, можем вычистить отложения и отсюда:

Теперь можно снять, проверить и почистить большой правый подшипник:

При желании можно снять и звёздочку, поддев тонкой отвёрткой толстое пружинное кольцо. Но помните, что поставить его обратно чуть потруднее, чем снять...

Вот и всё - можно детальки мыть в керосине, проверять.

Отдельно взяв разжимной томозной барабан, и вставив в него детальку с латунными усиками и маленькими роликами - попробовать, как он работает, покрутив в разные стороны за торчащие пологие зубцы. Также можно увидеть, как большой левый конус входит пазами в барабан - это сделано для того, чтобы его при торможении ужержать тем самым рычагом, кторый стоит в пазах левого большого конуса. Иначе бы так и крутилось внутри...

Если сейчас, с чистыми детальками в руках, вернётесь к первому посту и цветным картинкам - будет легче понять устройство и принцип работы.

Ключевое - когда крутишь в нужную сторону - ролики (что большие, что маленькие) выдвигаются.

Большие, круья педали вперёд - прижимаются ко внешней стенке втулки, и можно крутить педали, ехать. Снимаем усилие - ролики возвращаются, "въезжают", и скользят - это свободный ход.

Крутим педали назад - плогие зубцв начинают вжимать деталь с латунными усиками, маленькие ролики на ней выдвигаются, прижимаются к канавкам внутри тормозного барабана. Барабан разжимается (она состоит из 2 половинок) - тормозим, трением обо внешнюю стенку втулки. Снова - усилие снимаем, и ролики возвращаются.

Вот зачем - смазывать втулку толко жидким маслом - ролики должны очень легко ходить! Как её смазать, не разбирая и не замыв заодно вовнутрь пыли и песка, когда диверсанты убрали из конструкции пресс-масленку - загадка. Зато дешевле, технологичнее в производстве и рацуха внедрена...

Консистентной смазкой мазюкаем только непосредственно на шарики подшипников, и без фанатизма - дальше внутри втулки ЛИТОЛу делать нечего.

Разобрали? Теперь промоем (мне удобнее всего небольшой кистью в ванночке с соляркой, детали на фото выше - мыты не были по причине работы на кухне, просто протёр тряпочкой, помою позже) и читаем дальше!

Дефектация

В доставшейся мне втулке производства Рижского завода 1958 года было несколько характерных неисправностей, так что рассмотрим её как пример.

Хром сохранился весьма хорошо, клеймо, видимо, на заводе выбили неглубоко, но части латинских букв РВЗ и звезда - видны. Такие же клейма - на родных втулках мотовелосипеда Гауя.

Это тоже - характерная для Рижского завода конструкция маслёнки. Потом их (маслёнки) «зарационализировали», как «лишнюю» деталь, но до начала 70-х примерно они ещё встречались на новых велосипедах.

Внутри видны следы износа - втулка работала, ей достаточно много тормозили, прижимавшийся тормозной барабан проточил канавочки, но износ далёк до критичного - этой ещё ездить и ездить! Важно отметить - канавки, по которым катятся шарики подшипника в обойме - ровные, без каверн, ямочек, изъязвлений. Не идеальные, конечно, но хорошие.

А вот канавки ответной части - конуса левой стороны - оказались попорченные, равно как и сами шарики подшипников.

Поэтому подыскиваю из других втулок, купленных на барахолке и собранных по свалкам - целый конус с достаточно ровными канавками:

С правой стороны конус рабочего хода, который стоит на оси - оказался нормальным, равно как и сама ось, ровная, не гнутая (лучше всего видно во вращении, вставив, скажем, в дрель) и резьба на ней нигде не сорвана:

А вот шарики подшипника рабочего хода - таки увы, с кавернками, не совсем «мёртвые», но и не исправные:

На нижнем шарике видны точечки-выщербинки. Вообще, в случае с Советскими веловтулками версия об исключительно хорошем качестве подшипников производства СССР не подтверждается, шарики и дорожки конусов даже «старых годов» оказываются испорченными.

Это не очень страшно - конструкция и размер втулки разработана для допусков и металла начала 20 века, работать кое-как будет, «убить» совсем эту втулку сложно, но будет мало того, что похрустывать или тяжело крутится, но и невозможно отрегулировать - либо колесо болтается, либо ещё больше тормозит и разрушается всё дальше.

При нормальной переборке - дефектное заменяем. В веломагазинах Риги такие подшипники в обоймах - не редкость, стоят немного. Меняем!

Далее - деталька, фиксирующая тормозной барабан. Доставшаяся мне - в хорошем состоянии. Зубцы и этакий пологий «пандус» - целые, ровные, без сколов,как бывает. Латунная обойма ровная, не выгнута наружу слишком сильно, ролики целые, ходят хорошо.

Беда таких деталек последних годов выпуска - трубочка с плоскими усиками попадается из пластичной латуни, а не из пружинящей, соответственно - усики пригибаются и не работают. Как результат, задержка срабатывания тормоза.

Усики должны быть немного отогнуты, легко скользить по барабану - тогда нормально работает. Чересчур отогнёте - потрещит какое-то время, и сносится латунь. Не будет отогнуто - начнёт проркручиваться тормоз.

Именно стстояние этой детали часто - причина того, что втулка «не тормозит». Дело в том, что ролики в ней должны свободно, легко, без малейших задержек крутуиться и ходить, выступать при зажатии - если туда щедро набито солидола, консистентной смазки, да ещё добавилось пыли и частичек металла - ролики не будут выходить, и идут «прокруты» педали назад. Именно поэтому - такие втулки смазываются только жидким маслом, их нельзя забивать ничем вроде ЛИТОЛа.

Также для нормальной работы тормоза важно, чтобы и ответная для роликов часть - разжимающийся тормозной барабан - не был чрезмерно изношен, чтобы ролики попадали в этакие канавки, волнышки, а не скользили по ровной изношенной поверхности.

Повторюсь, здесь износ виден - но не критичен, снаружи остались бороздки, изнутри - прорези под ролики. Этот барабан - калёный, разжимной, изготавливается раскалывая надвое заготовку, так что если разбираете - то две половинки годятся только от одного, от разных брать - нельзя. Что ещё может быть испорченным?

Ну, со звёздочкой понятно - сами зубцы, по которым ходит цепь должны быть равномерными, иначе новая цепь на них будет хрустеть и очень быстро износится. Здесь - всё в порядке. Отметили - канавки под подшипники тоже живые.

На этой звёздочке Рижского завода есть овальные прорези, но позже их перестали делать. Они нужны, чтобы легче было спицы менять - не обязательно для этого снимать звёздочку.

На втулке видны три прорези, в которые входят выступы звёздочки - эти выступы бывают изношенными, звёздочка от этого болтается. Неприятно, но терпимо. Пружинное кольцо, держащее звёздочку на месте должно быть не ржавым чрезмерно, целым, не гнутым, полностю лежать в канавке.

С обратной стороны видно пылезащитное кольцо, которое стоит перед звёздочкой. Предыдущие хозяева его могли потерять, так что лучше его вернуть, чтобы в подшипники грязь меньше лезла. Канавки подшипников, традиционно, смторим на ровность, пазы для больших роликов - чтобы без сколов.

А вот это - испорченная деталь, на замену. На канавках для шариков подшипников хорошо видны кавернки, нормально работать не будет. К тому же звёздочка болталась, крепящие её выступы - заметно изношены, и нету уплотнительного пылезащитного кольца:

К выбору подшипников надо подойти с осторожностью, новоделные неясного происхождения могут быть некачественными. Можно также разобрать закрытый промподшипник с шариками соответствующего диаметра, и поменять только шарики. При смене только шариков - рекомендуется промерить их микрометром, отбраковать сильно выделяющиеся по размеру.

Сборка втулки

Собирается, как говорится, "в обратном порядке", но на всякий случай фотографии и пояснения:

Сначала на ось, с той стороны, на коорой квадратное окончание, навинчиваем конус, до упора, до конца резьбы, хотя бы и просто пальцами. Можно чуток затянуть, без фанатизма. Затем на конус ставим пыльник. Пыльник можно и во втулку со звёздочкой вставить - это смотря на чём он лучше держится.

Надеваем подшипник, смазанный смазкой (у меня смазка с дисульфидом молибдена, поэтому и черноватая). Напоминаю, остальные части, кроме подшипников - смазывать консистентной смазкой не надо! Их потом чуток польём минеральным маслом.

Не забываем про фигурную шайбу:

Затем, придерживая за квадратный конечик, закручиваем большой конус, крутя его за реактивный рычаг (это та блестящая штука, что крепится хомутиком к раме). Закручивать надо не до конца, а чтобы чуток был прослаблен, а то при окончательной затяжке слишком зажмёт. На этом этапе можно вставить в раму и уже прихватить тот коней, что с квадратиком, уже гайкой крепления колеса к раме.

Всё, накручиваем и опять таки, без фанатизма, ставим стопорящую гайку (напоминаю, она важна целой и здоровенной, а то вся конструкция будет самозакручиваться и самораскручиваться, и плохо тормозить или болтаться):

Заатем крепим реактивный рычаг хомутиком (рекомендую под него подложить резинку или картона, чтобы рычаг не мог ходить туда-сюда, в целях противодействия самораскручиванию) и затягиваем гайки крепления колеса. Если после затяжки гаек стало хуже проворачиваться - значит, маловато оставили прослабления при сборке, или провернулась шайба. Ослабляем обе гайки крепления, и крутя за квадратный хвостик, не снимая с хомута реактивного рычага - можно конусы чуток отпустить. Затем снова затянуть гайки, включая стопорящую. Крутится должно не заметно хуже, чем переднее.

Всё, поздравляю, сейчас можно накачивать колесо и ехать!

Специально для мотовелосипедистов - напоминаю, как ставится на колесо и моторная звёздочка:

Ровных дорог и надёжной работы двигателя!

И напоследок, для общего развития и информации...

Иные конструкции велосипедных односкоростных втулок

Нормально собранная втулка школьника ходит несколько лет без проблем, либо до того момента, пока в неё кто нибудь не полезет. Изнашиваться в ней особо нечему. Вся фишка в правильной установке деталей 20-22. Народ собирает как попало (неоднократно видел), а потом удивляются и говорят - Г. Проблема бывает обусловлена ещё тем, что после неправильной сборки, народ иногда просто ленится выправить погнутые детали или заменить шайбу с отломившимся усиком.

А вот ещё один интересный тип втулки, "Иди" (Eadie). Вот фотогафии втулки типа "Иди". Эта втулка с довоенного (1940г.) велосипеда МД-1, выпущенного Московким велосипедным заводом.

Внешний вид собранной втулки. Удивил типоразмер гаек крепления колеса: их размер под ключ всего лишь 14мм, при том что резьба на оси такая же как и на втулке "Торпедо" т.е. М10х1.

Все съемые детали извлечены из корпуса втулки:

Они же на оси:

Видна винтовая пара, за счет которой работает механизм свободного хода (при отсутствии вращения ведомой звездочки), механизм сцепления (при вращении ведомой звездочки по часовой стрелке) и механизм торможения (при вращении ведомой звездочки против часовой стрелки).

Принцип работы тормозного механизма:

Расторможено

Заторможено

Виды пустого корпуса втулки справа:

(удобные прорези для замены спиц без демонтажа ведомой звездочки!) и слева:

Видно ответную часть механизма сцепления.

Один из подшипников втулки насыпной:

Правда здесь шариков маловато, вероятно, часть шариков потеряна.

Неплохой конкурент втулке Торпедо - деталей меньше, проще, трущиеся поверхности больше.

Минусики - тяжелее, спицы разные.

Сергей Sbech

Обсуждение статьи «Велосипедные втулки»

Спасибо!
Прекрасно, подробно и грамотно написанная статья!
У нас в Тамбове запчасти к "Торпедовским" втулкам не проблема. Дмитрий
19.05.2015 в 08.14

Здравствуйте! Вопрос не из простых.
Прошу подсказать мне или указать/направить меня, если кто знает на источник, где можно узнать эталонные типоразмеры (более - внутренние и внешние радиусы чашек и осей и конусов и других частей) для данной втулки.
Очень прошу ответов. Любых.

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.

Устройство велосипедных втулок

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.

Стандартное устройство осевого колесного узла

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 – это сложные шестеренчатые системы.

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

Схема задней втулки с барабанным тормозом

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.

Отличия передней и задней втулок горного велосипеда

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.

Велосипед на flip-flop можно считать двухскоростным

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 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.

Рычажно-резьбовой эксцентрик Maxle

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 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.

Разобранный червячный осевой узел заднего колеса

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.

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

Таблица стандартов осей для втулок задних

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;

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!

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.

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 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.

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.

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.

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.

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.

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.

Переборка втулки — просто, быстро, качественно

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.

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

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.

Втулки являются одними из самых важных элементов велосипеда, будь это дорогой спортивный велосипед или простенький городской, ведь от их качества весьма существенно зависит накатистость, а значит и коэффициент полезного действия (КПД) велосипеда, высокое значение которого очень важно, ведь велосипедист при езде тратит не что-нибудь, а свои собственные силы. Недаром, подшипники качения впервые появились именно на велосипедах, а уже позднее распространились на множество других машин и механизмов.

НАЗНАЧЕНИЕ:

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.

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. Устройство задней втулки заметно сложнее. Общий вид 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, 19 - барабан ("орех"), 20 - шайба.

Корпуса втулок могут быть точенными, литыми или штампованными, изготовленными из стали или алюминиевых сплавов, 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.

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. 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.

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.

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 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 или другой качественной пластичной 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.

Главная » Вопросы » Классификация велосипедных втулок. Велосипедные втулки