Виды втулок велосипеда. Планетарная втулка или классика

Речь пойдет о классических насыпных втулках, где подшипники качения образуются отдельными шариками, а корпуса подшипников образованы элементами втулки. Это, как правило, втулки Shimano, Compagnolo, а также завода ХВЗ производства СССР (копия первых двух). В статье профилактике подверглась втулка Shimaho Deore FH-M510 пр-ва Японии выпуска 2003 года с пробегом около 10.000 км.

Следует заметить, что эту операцию в веломастерских при сезонных ТО практически никогда не делают, ссылаясь на сложность - предлагают не трогать или заменить втулки или даже колёса целиком на новые. Однако, во-первых, с компонентами высокого класса так поступать просто нерентабельно, а во-вторых, даже новые компоненты некоторых производителей не мешает осмотреть, иногда отрегулировать, а то и заменить смазку на более подходящую к нашим суровым условиям. Даже в промышленных подшипниках смазка требует замены, а уж с легкостью разборки насыпных втулок сделать сезонное ТО, заменить смазку и получить отлично катящий велосипед вообще не проблема.

Все описанные ниже приёмы применимы и к недорогим дорожным велосипедам (ситибайкам). Конструкция узлов у них схожа, разница только в качестве материалов, наличию пыльников и конструктивных ухищрениях. Чем дешевле компоненты - тем всё проще разбирается и тем стандартнее инструмент.

Особенности втулок

Огромный плюс этих втулок в принципиальной ремонтопригодности и легкости ремонта в полевых условиях, минимум необходимого специализированного инструмента, возможности настройки "под себя" а, в случае проблем в дороге, быстрым приведением в состояние "можно доехать до мастерской". Ещё один плюс - "честные" четыре (!) опорных подшипника в хорошо сбалансированной по нагрузке конструкции, что особенно заметно по ресурсу втулки в тяжелых условиях (песок, глина, снег с солью) и под тяжелыми ездоками. Особенно ценно, что, используя нижеописанную методику, после особо грязных покатушек можно быстро привести втулки в порядок, не дожидаясь, пока те закиснут или поржавеют.

Минус - требуются прямые руки, некоторая информация и аккуратность при разборке, чтобы не растерять запчасти. Также требуется терпение, чтобы отстроить опорные подшипники после сборки, но это терпение окупится сторицей - правильно смазанные хорошо отрегулированные насыпные втулки катят лучше!

Два варианта переборки

Совсем необязательно всегда каждый раз разбирать втулку полностью. Как правило, страдают самые нагруженные узлы - опорные подшипники колеса, в них забивается пыль и песок, туда попадает вода. Но в барабан, например, вероятность попадания чего-то извне гораздо ниже.

Текущий ремонт , заключающийся в чистке от грязи, просушке и удалению попавшей во втулки воды, соли, морской воды, мелкой пыли или речного ила после сложного вело путешествия. Такую операцию желательно провести как можно быстрее после возвращения. Снимать кассету необязательно. Уже, вытащив ось, становится ясно, насколько серьезна ситуация. Заменить же масло в опорных подшипниках совсем несложно, для этого из всего длинного списка инструментов нужны только конусные ключи.

Профилактическая переборка с частичной или полной разборкой всех компонентов, очисткой поверхностей, удалению всех загрязнений, выработки, заменой масла и тщательным осмотром. Это лучше всего произвести в конце сезона перед зимней консервацией любимого коня. Если же кататься много и зимой тоже - то перед зимним сезоном можно забить более "зимнюю" смазку, а в конце зимы - полностью перебрать узлы, куда могла попасть вода или соль с улиц. Снега ведь при зимнем катании забивается в вел порядочно. И смазать втулку более легкой и ходкой летней смазкой.

Конструкция втулок

Втулки состоят из очень стандартных запчастей - шариков, которых полно в любых промышленных подшипниках. Если необходимо, можно добыть любой подшипник с подходящими или даже похожими по диаметру шариками, извлечь их оттуда и поставить во втулку.

Кстати, если втулка начала шуметь, имеет смысл заменить старые шарики на новые, без дефектов поверхности; но не придется искать подходящие подшипники целиком, как в случае со втулками на промышленных подшипниках. Коррозия безжалостна к любой стали.

Общая схема втулки из мануала Shimano. Втулки ХВЗ практически идентичные. Отличия в пыльниках и сальниках.

Требуемый инструмент

Из инструмента понадобится

1. пара специальных тонких "конусных" ключей 13-14-15-6 и 13-14-15-17, изготовленные из крепкой инструментальной стали;
2. специальный ключ-хлыст с куском цепи для фиксации кассеты;
3. съемник кассеты (втулка с ребрами);
4. рожковый ключ на 24, который может быть заменен чем угодно;
5. шестигранник 1.5мм (для полной разборки или протяжки кассеты);
6. шестигранник 10мм (для съема барабана свободного хода);
7. обычный велосипедный универсальный ключ ХВЗ, в котором понадобится удобный торец между рожками 10 и 12 в качестве съемника барабана
8. медицинский пинцет (шарики доставать из керосина и укладывать в обойму)
9. старая зубная щетка (удобнее отмывать);
10. плоскогубцы (пассатижи) среднего размера.

"Хлыст" - им удерживают кассету от прокручивания при демонтаже:

Кстати, это ещё и педальный рожковый ключ "на 15".

Съемник кассеты (черный) и ключ, которым его крутят:

Обычный "семейный" ключ от велосипеда Украина пр-ва ХВЗ. Его левая торцевая часть пригодится как съемник барабана.

Конусные (втулочные) ключи - незаменимы для регулировки конусов и из законтривания.

Шестигранники. Большой пригодится, чтобы снимать барабан, маленький - чтобы разобрать и собрать кассету.

Демонтаж кассеты

Удалить ось с эксцентриком. Обратить внимание, как именно стояли пружинки - они должны быть как бы направлены более узким концом внутрь, широкими концами к гайке и эксцентрику, как на схеме, поз.1 из мануала Shimano.

Разборку следует начать с демонтажа кассеты. Во-первых, она грязная и большая и её тоже не мешает вычистить и привести в порядок. Затем, надо убедиться в отсутствии износа корпуса барабана. Если барабан, удерживающий шестеренки кассеты, окажется изношен, то барабан (freehub) надо заменить обязательно, но, к счастью, это случается крайне редко.

Вставить съемник кассеты в самую маленькую звездочку в соответствующее отверстие. Левой рукой накинуть удерживающий ключ-съемник с цепью на кассету, правой рукой, удобно ухватив ключ на 24, за съемник крутануть гайку, удерживающую кассету. Гайку мы вывинчиваем из корпуса барабана, резьба правая (стандартная). Усилие может понадобиться немалое.

Затем аккуратно снимаем кассету. Она будет состоять из нескольких частей: основная с 5-7 наибольшими шестеренками, скрепленныим между собой и отдельно самая малая и 2-3 меньших, возможно через спейсеры (колечки). Всё это надо запомнить или зарисовать (сфотографировать), если не уверены в себе.

В результате должно получиться примерно так:

Если грязь прилипла намертво, кассету можно оставить в герметичной емкости с керосином на полчаса, чтобы грязь и масло откисло. Затем, отчистив щёткой и обтерев ветошью, надо её тщательно осмотреть на предмет деформации зубьев и выработки (выкрашивания).

На фото - практически новая кассета, которая прошла 1000 км, но по гористому рельефу и с хорошей нагрузкой - на 4-7, самых часто используемых и самых нагруженных звездах, заметны замятия краёв зубов. Особенно досталось звёздам 19 и 23.

"Раздалбливание" и заусенцы ухудшают переключение; изменение профиля зуба могут вызвать эффект проскакивания цепи. Причина деформаций проста - езда с растянутой старой цепью на новой кассете. Если бы цепь была новая и длина звена была бы в норме - выработка кассеты была бы менее явной, более равномерной и совсем не такой выраженной.

Надолбы можно аккуратно спилить тонким надфилем, но только "лишнее наплывы" по толщине, не трогая сам профиль зуба. Это немного улучшит переключение, но, к сожалению, никак не повлияет на оставшийся ресурс. Фото обработанной таким образом кассеты в конце статьи.

Обратите внимание на надежность скрепления блока кассет. Некоторые модели кассет - клепаные, некоторые - разборные. Разборные могут самопроизвольно развинтиться. На фото - винт под шестигранник, который скрепляет всю кассету и сам ключ-шестигранник на 1.5, которым его крутить.

Можно аккуратно разобрать кассету, тогда её значительно удобнее чистить, осматривать и подправлять. Не перепутайте только детали в порядке сборки. С возрастом все элементы механизмов прикатываются друг к другу и становятся индивидуальными. Поэтому менять их местами без надобность очень нежелательно. Обратите также внимание на зуб позиционирования (на фото он рядом с буквой "М"), он немного отличается шириной от остальных. Можно просто собирать кассету на барабане, так сложнее что-то перепутать.

Разборка втулки

Следует приготовить заранее керосин 100-500мл., подходящую емкость для отмывания деталей, ветошь и туалетную бумагу. В качестве емкости я использую банку от селедки 180мл., диаметром 140мм (в неё очень удобно ложится велосипедная цепь, но сейчас не об этом). Ещё для отмачивания деталей хорошо подходит герметичная "баночка для анализов" на 100мл., которая продается в любой аптеке за 20-30 рублей. Также потребуется конститентная смазка и шприц на 20мл. для её аккуратного нанесения. Можно и неаккуратно, отвёрткой мазать, кому как больше нравится. Смазок существует великое множество: от зарубежных литиевых типа MOBIL Mobigrease XHP222 , харьковской ХАДО с ревизиантами до банального ЦИАТИМ-221 (история и классификация смазок ЛИТОЛ-ЦИАТИМ), которая тоже, кстати, литиевая. Кто насколько любит свои втулки и кому что нравится. Только солидолом не надо - он впитывает воду и под ним всё поржавеет.

Немного о конусных ключах. Особенность этих ключей - толщина всего 2.5мм. Они необходимы для расконтривания конусов подшипников при разборке, где стандартный рожковый ключ не подлезет в силу толщины, а при сборке - для точной регулировки и законтривания этих же конусов. Эти ключи продаются и стоят недорого, около 200 рублей, а пригодятся ещё не раз. Для передней втулки больше не нужно ничего.

Аккуратно расконтриваем конуса, разбираем, обтираем старую смазку, раскладываем по порядку разборки и запоминаем как было. Разобраться поможет схема из мануала Shimano

Обратите внимание, что по мануалу барабан свободного хода (freehub) предполагается неразборным. Так и есть, его предлагают менять, как запасную часть, "тонкая работа". Но нас это не остановит - мы и его тоже разберем и вычистим, заменим смазку и вдохнем немного свежести.

Последние картинки для тех, кто запутается и ещё немного про износ.

Вот так выглядит задняя ось 10-ти летней втулки Shimano Deore 2003 года выпуска в сборе, как если бы она была внутри втулки.

Количество шариков в ЗАДНЕЙ втулке Shimano Deore: 9 шт. диаметром 6.35 мм (1/4") с каждой стороны.
Количество шариков в ПЕРЕДНЕЙ втулке Shimano Deore: 10 шт. диаметром 4.75мм (3/16") с каждой стороны.

Следует обратить внимание на качество поверхности качения опорных подшипников. Поверхность должна быть гладкой и блестящей, без ямок, каверн или коррозии. Накатанная дорожка в виде окрашивания, как на фото, допускается, если на ощупь ногтем она не чувствуется. Не должно быть отпечатков шариков - если такие есть, значит был сильный удар по колесу с деформацией конуса; в таком случае колесо уже никогда не удастся отрегулировать на оптимальное качение и минимальный люфт и втулка будет постоянно греметь и "есть грязь" пока не перетрет саму себя.

Также следует отмыть в керосине, обтереть и внимательно осмотреть сами шарики. Они тоже должны быть гладкими, блестящими и абсолютно круглыми. Если на шариках есть следы какой-либо коррозии или механические повреждения, то лучше их заменить. Менять надо все шарики сразу - очень важно, чтобы все шарики в одном подшипнике были одного диаметра; если какой-либо шарик будет больше другого, на него ляжет вся нагрузка, а точечная нагрузка быстро разрушит и шарик и накатную дорожку.

Втулки высокого класса изготавливаются из очень прочных сплавов; проблемы возникают только из-за попавшей соли, пыли, грязи, глины или частиц песка и ещё иногда из-за неправильно подобранной или попросту отсутствующей смазки. Как правило, после грамотного ухода, они опять работают как новые ещё не один цикл.

Разборка барабана (freehub)

Чтобы снять барабан с тела втулки, следует воспользоваться шестигранным ключом на 10 (во втулках Shimano XT/XTR - на 14). Резьба обычная (правая). К тому же, чтобы снять барабан можно только с заспицованного колеса, потому что удержать втулку иначе очень проблематично. Надо упереться и, удерживая колесо, провернуть шестигранник по правилу правой резьбы, вывинчиваем втулку на себя. Усилие может понадобиться немалое.

После того, как шестигранником вывинчена удерживающая втулка, барабан снимется и с обратной стороны обнаружится тонкий резиновый сальник. Его можно поддеть пинцетом или острым предметом и аккуратно извлечь, тогда будут видны шарики нижнего опорного подшипника.

ВНИМАНИЕ! РЕЗЬБА ОПОРНОГО ПОДШИПНИКА БАРАБАНА - ЛЕВАЯ! Острожнее с собачками и пружинками - они имеют свойство разлетаться в разные стороны при поспешной разборке.

Количество шариков в барабане Shimano Deore: наружная часть - 25 шт. и внутренняя часть - 25 шт. диаметром 3.17мм (1/8").

Помните, шарики вывалятся, как только сместятся половинки корпуса относительно друг друга, так что действуйте аккутатно и над кюветой, чтобы они высыпались в ограниченную емкость и их не пришлось искать по всему полу.

Шарики следует тщательно отмыть (возможно, замочить в керосине на ночь, если сразу не отмываются) и осмотреть на предмет дефектов. На фото видно, что многие шарики имеют "оспинки" и каверны. Видимо, ещё с завода. Наверное этим объясняется неприятный шум и гул втулки на холостом ходу. На накатных дорожках никаких артефактов не замечено.

В барабане найдутся проставочные кольца, регулирующие люфт. На фото - толстое проставочное кольцо 2.35мм и три тонких регулировочных: одно 0.15мм и два по 0.10мм. Если барабан немного люфтит, а так часто бывает, что на заводе предпочитают накинуть лишнее колечко, чтобы упростить регулировку, то одно кольцо можно и изъять. Люфтить барабан не должен, "затирать" - тоже.

Сборка барабана (freehub)

После очистки и просушки собираем всё назад. Сборка несложная, но порядок сборки надо соблюсти правильный. Смазку класть в меру, не много и не мало. Лишняя полезет наружу и соберет всю грязь. Чтобы собрать подшипник, надо нанести густую смазку на канавку и аккуратно налепить на смазку шарики. Держится уверенно, проверено.

На фото шарики налеплены НЕПРАВИЛЬНО, надо было лепить их вокруг ВНУТРЕННЕГО БАРАБАНА, тогда установка детали с собачками внутрь барабана фрихаба не составит труда.

Затем пинцетом аккуратно укладываются шарики с другой стороны. Затем сверху кладутся проставочные кольца, сначала тонкие, затем толстое, затем навинчивается кольцо с прорезями (опорный подшипник) - резьба ЛЕВАЯ!

Устанавливаем фрихаб на втулку, не забываем проверить, на месте ли резиновый сальниик с внутренней стороны и не забыли ли шайбу; затягиваем шестигранником хорошо. Фрихаб должен крутиться свободно без заеданий и люфтов; в обратную сторону чётко фиксироваться.

Установка оси

При установке оси следует действовать по такому алгоритму: сначала надо собрать ту сторону оси, что со стороны кассеты (детали 3-9), ориентируясь на расстояние от конца оси до гайки 5мм. Сразу протянуть пару конус (9) - гайка (3) ключами, законтрив. Затем заложить смазку во втулку с обоих сторон, разровнять лопаточкой, налепить на смазку шарики, усадить пыльник на втулку и аккуратно вставить ось со стороны кассеты. Затем навернуть конус (11), проставку (12), шайбу (13) и гайку (3). Теперь можно отрегулировать люфты и затем не забыть законтрить вторую пару конусов.

Ещё раз сборочный чертеж:

В результате выступы оси с обоих сторон должны получиться практически одинаковыми и меньше, чем толщина пера рамы (6мм).
Пыльники удобно усаживать съемником кассеты - как раз идеально подходит по размеру; усаживает на место равномерно и точно.

Восстановление формы зубов кассеты

Необязательная процедура. Надолбы от растянутой цепи, как указывалось ранее, можно аккуратно спилить тонким алмазным надфилем, сровняв "лишнее наплывы" по толщине, но не трогая сам профиль зуба! Зубы все разные, с разными скосами и заходами, некоторые просто немного повернуты в плоскости. На это необходимо обращать внимание и стараться придать зубу первоначальную форму со всеми фасками и залысинками. Восстановление формы зубов немного улучшит переключение, но, к сожалению, никак не повлияет на оставшийся ресурс. Фото необработанной и обработанной таким образом кассеты SRAM PG-970 :

Рекомендация относится к кассетам высокого класса SRAM 970 и SRAM 990 PowerGlide II (отличаются наличием "паука" во второй и, соответственно, весом). Наверное, не стОит пытаться что-то делать с зубами недорогих анодированных или хромированных кассет класса Shimano Deore, Road 105, SRAM PG-950, 980 и ниже классом. Основа звезды в этих кассетах - мягкая сталь, которая легко деформируется сама по себе, а сдирание покрытия из хрома ни к чему хорошему не приведет. Новая касета такого класса будет стоит меньше 500 рублей, проще поменять. Или приобрести что-то классом выше.

Хочу также заметить, что деформация зубьев практически всегда является следствием езды на растянутой цепи по незнанию или "из сознательной экономии". Ухаживайте за цепью, своевременно измеряйте её длину (или удлинение) любым доступным способом и этим удастся значительно продлить срок службы и кассеты и передней системы.

Будь это дорогой спортивный байк или простенький подростковый. От их качества весьма существенно зависит накатистость, а значит и коэффициент полезного действия велосипеда, что немаловажно - ведь байкер при езде тратит не что-нибудь, а свои собственные силы. Недаром, подшипники качения впервые массово появились именно на велосипедах, а уже позднее распространились на множество других машин и механизмов.

Общие особенности конструкции

Втулки, предназначенные для различных велосипедов , различаются по таким параметрам, как наличие дополнительных устройств, прочность и тип защиты от внешних воздействий. Соответственно, существенно различаются и вес, и цена. И если втулки горного и шоссейного велосипеда имеют примерно одинаковое строение, то втулки со встроенными тормозами уже отличаются весьма существенно, а втулки с планетарным переключением скоростей - кардинально.

Самая простая конструкция - у втулки переднего колеса обычного велосипеда. Цилиндрический корпус, по торцам которого располагаются фланцы с отверстиями для крепления спиц. Внутри корпуса находятся ось и подшипниковые узлы, закрытые пыльниками. Устройство задней втулки любого велосипеда заметно сложнее.

Задние втулки многоскоростных велосипедов , не считая планетарных, могут быть двух видов. Устаревшие резьбовые втулки, где трещетка, т. е. блок звезд вместе с храповым механизмом, навинчивается на втулку или современные - барабанные (Freehub ), где храповой механизм является частью втулки, а кассета представляет собой лишь набор звезд. Кроме втулок с традиционным храповым механизмом, встречаются так называемые «роллерные» втулки, которые гораздо лучше выдерживают ударные нагрузки на механизм свободного хода и со звездообразным механизмом, например, в DT Hügi.

Корпуса современных втулок могут быть литыми, точенными или штампованными, изготовленными из алюминиевых сплавов и, частично, сплавов титана. Сейчас наиболее распространены точенные и штампованные алюминиевые втулки.

Втулки, предназначенные для колес с радиальным спицевым набором, имеют упрочненные фланцы, способные выдерживать радиальные нагрузки. Оси втулок могут быть стальными, алюминиевыми или титановыми. У велосипедов, предназначенных для экстремальных дисциплин, появились передние втулки с осями диаметром 20 мм и задние с осями 12 мм.

Втулки горных велосипедов подразделяются на «обычные» и «дисковые», т. е. предназначенные для установки на них роторов дисковых тормозов. Сейчас распространены два несовместимых стандарта крепления роторов: ISO на шести болтах и шлицевое со стопорным кольцом, так называемый Shimano Center Lock .

Колесо может крепиться на раме или вилке либо гайками - только на недорогих велосипедах, либо при помощи эксцентрикового механизма (quick release ). Удобство использования эксцентриковой стяжки заключается в возможности быстрого снятия и установки колеса без использования инструментов. Двадцатимиллиметровые оси для DH крепятся при помощи эксцентрика и болтовой стяжки ног вилки.

Современные втулки горных велосипедов от среднего уровня имеют двойное контактное уплотнение. В дорогих втулках, например DT Swiss, и втулках шоссейных велосипедов применяется лабиринтное уплотнение, которое создает меньшее сопротивление вращению колеса, чем контактное, но несколько хуже защищает от грязи и воды.

Типы подшипников

К настоящему моменту наибольшее распространение получили втулки с радиально-упорными конусными подшипниками качения. Например, все втулки Shimano используют именно такие подшипники. Подшипники состоят из внешней и внутренней обоймы, набора шариков и, иногда, сепаратора. В качестве внутренней обоймы выступает конус, навинчиваемый на ось втулки, а внешняя обойма впрессована в корпус втулки.

Главные достоинства подшипников этого типа - ремонтопригодность и возможность регулировки по мере износа. Из недостатков - сложность сборки (много деталей) и необходимость регулировки .

Другой тип подшипников, встречавшийся ранее только во втулках шоссейных велосипедов, это радиальные обойменные (промышленные) подшипники. Сейчас они распространились и среди втулок для горных велосипедов.

К достоинствам можно отнести меньшие потери на трение , простоту сборки втулок, отсутствие необходимости регулировки. С учетом легкой замены подшипника, ресурс втулки увеличивается многократно. Но радиальные подшипники плохо переносят осевые нагрузки , иногда возникающие в велосипедных колесах. Интересная особенность некоторых подобных втулок высокого класса состоит в том, что они разбираются при помощи лишь одного шестигранного ключа.

О замене спиц

Для передней втулки, не имеющей дискового 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 кассету, что сильно усложняет работу и требует применения специальных инструментов.

Mavic использует втулки с сегментированными фланцами под специальные прямые спицы. Заменить спицу в колесе, собранном на таких втулках, очень просто. Shimano пошли по другому пути, создав новые бесфланцевые втулки DDH (directional design hub). Спицы традиционной формы (с загнутой расклепанной головкой) вставляются в специальные прорези на корпусе.

Единственный серьезный недостаток - в процессе эксплуатации, прорези на корпусе забиваются грязью, и снять спицы с колеса становится весьма проблематично. Видимо, это и стало причиной того, что DDH втулки так и не стали широко распространенными.

Вторая очевидная причина заключается в том, что компания занялась производством целых колес (вилсетов). Их отличительными чертами стали использование небольшого количества спиц, размещенных ниппелями ко втулке (ступенчатые фланцы) с закреплением не по центру обода, как это бывает обычно, а по его бокам.

Производители

Наибольшее распространение на данный момент получили втулки Shimano. На взгляд многих велосипедистов, втулки Deore LX ($15 и $30 за переднюю и заднюю) весом 205 и 426 гр. - лучшие втулки Shimano по соотношению цена/качество для велосипеда среднего уровня. Для совсем недорогих велосипедов можно считать приемлемым выбор втулки Shimano Alivio ($10 и $15 соответственно).

К втулкам высокого уровня можно отнести и втулки Shimano XTR. Их стоимость может составлять от $100 до $300. А вес тех же не дисковых втулок American Classic составляет всего 120 и 225 г.!

Итоги

В заключение стоит упомянуть, что качество работы втулки очень сильно зависит от типа подшипников, качества их обработки, а также качества уплотнений. Мягкость и легкость вращения подшипников определяется точностью изготовления деталей, типом полировки беговых дорожек и шариков подшипников, их поверхностным упрочнением и соблюдением допусков. Но помните, что, какого бы высокого уровня не были втулки на вашем велосипеде, все же, не стоит лишний раз окунать их в воду, на пользу это не пойдет.

Андрей Григорьев

Этой статьей я начну цикл описаний под общим названием "Выбираем". А выбирать мы будем все запчасти, составляющие наш велосипед. Порой, придя в магазин, один вопрос продавца может поставить вас в тупик. Чтобы такого не произошло и вы точно знали чего хотите написаны эти статьи. В основном я буду ориентироваться на обладателей горных велосипедов, т.к. у большинства именно такие.

Колеса

Любое колесо состоит из: втулки, спиц, обода, камеры и покрышки.

Колеса отличаются:

1) Диаметром - 20, 24, 26, 28 дюймов. 20 - стандартное колесо для bmx, 28 - шоссейные, для горного велосипеда использую 24 или 26 дюймовые. Самый простой способ узнать какое у вас - посмотреть на покрышку. На ней будет написаны цифры, например 26x2.2 - диаметр и ширина покрышки (а ее диаметр = диаметру колеса), но и на глаз они заметно меньше.

2) Количеством спиц - это свойство относится непосредственно к дальнейшему рассмотрению втулок. Существует два стандарта 32 и 36 (36 используют для повышения прочности, например на bmx"ах). Самый простой способ узнать сколько у вас - подсчитать.

Во всех магазинах можно купить уже собранное колесо, но если у вас сломалась втулка или погнут обод, то нет смысла менять все целиком.

Втулки

Англ. - Hubs

Втулка - основная часть колеса, на ней крепятся спицы и засчет нее вращается колесо. Втулки для bmx"а отличаются от втулок для mtb, так что будте аккуратней.

Основные отличия:

1) Пердние и задние:

На верхней фотографии передняя втулка, на нижнем соответственно задняя. Основное отличие - в барабане (цилиндр с пазами справа), на который одевается кассета (набор звездочек).

2) Крепления под дисковый тормоз - такими креплениями могут обладать и передние и задние втулки. На фотографиях обе имеют 6 отверстий для болтов - крепление таких тормозов. Если у вас были обычные тормоза, то в случае замены лучше взять с таким креплением, тогда если захотите поставить дисковые не придется менять втулку.

3) Крепление втулки - эксцентрик (верхнее фото) и болты (нижнее). Тут уже на любителя и все отличие в том, что эксцентрик гораздо удобней (для снятия колеса надо всего лишь отжать ручку), но болтовое крепление крепче (используется в основном в экстримально катании и для обычного велосипеда эксцентрик лучший вариант).

4) Втулка под ось - особый вид втулок (опять же используемый в экстримальном катании для повышения прочности), которые одеваются на ось определенного диаметра. Такую втулку легко узнать по большому сквозному пространству в центре втулки.

Пример передней втулки под ось, без крепления под дисковый тормоз:

5) Подшипники - делятся на обычные шариковые и промышленные (закрытые). И тут совет один - только промышленные, большинство втулок именно на таких, что избавляет вас от мучений с чисткой, установкой и использованием втулки.

6) Количество спиц - 32 и 36 (об этом говорилось выше).

7) Крепление кассеты (набора звездочек) - на второй фотографии показан самый распространенный вид крепления - барабан, на который сверху одевается кассета. В данном случае трещетка является цельной частью втулки. Грубо говоря, трещетка - это механизм позволяющий вам, крутя педали передавай момент на вращение колеса, но при прекращении обеспечивать свободный ход (при этом раздается характерный звук трещетки). Бывают втулки с резьбовым креплением:

На такие втулки трещетка, соединенная со звездой (называется фривил). Используются они в основном в триале.

Пример фривила:

Пример кассеты:

В последнее время в экстримальном катании распространены втулки с уже встроенной звездой (в количестве одной штуки - для создания "сингл-спида"):

8) Еще одно из нововведений в мире втулок - это "фрикостер". Такие втулки обладают особым видом трещетки, которая позволяет колесу свободно вращаться в обратном направлении. На любой втулку, когда вы едете или везете велосипед назад педали сами начинают вращаться вслед колесу. Фрикостер убирает такое свойство, открываю новые возможности в экстримальном катании. Внешне такие втулки не сильно отличаются.

Если у вас когда-то давно был с 3-скоростной планетарной втулкой, то вы наверное помните:

• как легко переключалась даже во время остановки;
• какой надёжной она была;
• цепь никогда не спадала;
• какой погодоустойчивой была система переключения;
• каким удобным был велосипед.

Но также вы наверное помните:

• узкий диапазон передач и большие интервалы между передачами;
• что вы часто крутили вхолостую;
• какими тяжёлыми были старые «стальные» велосипеды;
• как плохо работали тормоза в дождь.

Shimano Nexus — серия современных планетарных втулок!

В серии планетарных втулок Shimano Nexus благодаря современным материалам и технологиям сохранены всё лучшее от старой трёхскоростной втулки и устранены все недочёты.

В семействе компонентов Nexus самыми совершенными являются многоскоростные 7-, 8-скоростные втулки Nexus Inter.

11-скоростная Alfine — новая планетарная втулка с широкими возможностями, использующая малошумные роликовые муфты.

7-скоростная планетарная втулка была первой втулкой с узким диапазоном передач. Она может конкурировать с 10-скоростным дерайлером 1970-х годов. У 8- и 11-скоростных втулок широкий диапазон передач:

8-скоростные планетарные втулки Shimano Nexus.

Общий диапазон передач составляет 307%:

Для сравнения у старой трёхскоростной втулки диапазон передач составлял 177%:

Shimano Alfine 11 и 7-скоростные втулки Shimano SG-7C21 с ножным тормозом и SG-7R40 с роллерным (барабанным) тормозом — единственные без прямой передачи! Даже несмотря на то, что четвёртая передача не является прямой, она самая эффективная. Третья и пятая передачи реализованы двумя блоками шестерёнок и вероятно являются самыми неэффективными передачами.

4-скоростные планетарные втулки Shimano Nexus (сняты с производства).

Общий диапазон передач составляет 184%:

1	2	3	4
24%	21%	22,7%

В данной втулке передачи только повышаются. Первая передача — прямая. Из-за этого 4-скоростная втулка Shimano Nexus хорошо подходит для установки на велосипеды с маленькими колёсами. Из-за того, что втулка снята с производства, могут возникнуть трудности с её ремонтом, потребоваться запчасти с другой втулки. Смотрите также инструкцию по эксплуатации от Shimano.

Другие характеристики планетарных втулок Nexus:

Семискоростная планетарная втулка шимано нексус также включает в себя защищённую тормозную систему, доступную в двух вариантах:

• Ножной (педальный) тормоз,
• Ручной роллерный тормоз в задней втулке.

Тормоз хорошо работает как в дождь и снег, так и в солнечный весенний день.

Также можно купить передний роллерный тормоз, но лучше ограничиться обычным ободным тормозом. Я бы не рекомендовал использовать передний роллерный тормоз Nexus.

Также можно купить планетарную втулку Shimano Nexus с автоматическим переключением, но к сожалению цены на автоматические коплекты кусаются, да и заказать онлайн их пока невозможно.

Установка планетарной втулки на велосипед.

При переключатель должен находится на четвёртой (средней) передаче. На правой стороне втулки, как раз снаружи звёздочки, находится переключающий «муфтовый блок», который при смене передач перемещает трос назад и вперёд. Напротив него расположен неподвижный «муфтовый держатель». На них нанесены красные индексные метки: втулка настроена правильно, если метки расположены в одну линию с переключателем, установленным на четвёртую передачу.

Есть два ряда красных меток: один сверху, другой снизу. Это позволяет увидеть метки и когда велосипед повёрнут правой стороной вверх и наоборот.

Установка планетарной втулки на имеющийся велосипед.

Иногда требуется установить планетарную втулку Nexus на имеющийся велосипед.

В идеале для установки втулки Nexus рама должна иметь горизонтальные дропауты, так как на велосипедах с вертикальными дропаутами нет возможности обеспечить натяжение цепи, разве что для регулировки натяжения цепи установить натяжитель цепи (или задний переключатель скоростей).

Если на велосипеде установлены вертикальные дропауты, то для обеспечения правильного подведения троса придётся купить специальный разработанный для вертикальных дропаутов комплект шайб.

В идеальном случае расстояние между дропаутами на раме должно составлять 130 мм. Рамы на старых велосипедах обычно уже. У можно спокойно расширить задний треугольник до 130 мм. Эту процедуру может провести любой хороший веломеханик или даже можно сделать это самостоятельно. Если отказаться от роллерного тормоза и использовать тонкую конусную слева, то можно приспособить семискоростную или восьмискоростную втулку Nexus под ширину 126 мм. Если рама рассчитана на расстояние между дропаутами в 135 мм, то в таком случае для заполнения промежутка на ось можно добавить несколько шайб.

Как велосипед невозможно представить без колеса, так велосипедное колесо — без втулки. Без нее ни одно велоколесо не станет крутиться. Собственно говоря, колесо и втулка к нему у велосипеда — это как точка опоры и рычаг. Без такого «союза» не может быть велодвижения.

От качества втулки зависит «накатистость» любого велика (очевидно, что чем лучше качение/скольжение во втулке, тем легче колесу крутиться), а значит и его КПД. Поэтому стоит подробнее рассмотреть: что из себя представляет эта велосипедная запчасть? Какие существуют критерии для ее выбора? А также разобраться, какие материалы используются для изготовления втулок, каково их устройство, типы крепежа и т.д.

Оглавление:

Велосипедные втулки: устройство

Велосипедной втулкой называется фактически основная деталь колеса этого транспортного средства. Ось ее зажимается прямо на раме или на дропаутах вилки. А с ободом колеса она соединяется отходящими спицами. Что же касается крутящего момента, то и веловтулка, и само колесо вращаются за счет подшипника.

Выбор втулок для велосипедов на современном рынке огромен. И каждый велосипедист эту запчасть подбирает «под себя» по материалу изготовления. Втулки производят из:

• сверхпрочного алюминиевого сплава (детали получаются легкими, устойчивыми к коррозии);
• стали (запчасти выходят более дешевыми по цене);
• титанового сплава (пока только в некоторых моделях отдельных производителей, например, для серии Shimano XTR).

Кроме того, втулки могут быть штампованными, литыми или точеными. Первые и вторые будут попрочнее третьих, к тому же они обладают безупречно ровной поверхностью, что тоже немаловажно.

Передние и задние велосипедные втулки

Передняя втулка простейшей конструкции располагается на переднем колесе велосипеда. И ее единственная опция — вращение колеса . В цилиндрическом корпусе этой детали есть отверстия (во фланцах по торцам) для спиц, а еще имеются ось и подшипниковые узлы.

А вот задняя втулка находится уже на заднем колесе. Она и устроена сложнее, и функций исполняет больше. Помимо обеспечения вращения, эта деталь также служит основанием для кассеты или трещотки.

До недавнего времени все задние втулки выпускались резьбовыми, но сегодня такая конструкция уходит в прошлое. В новых спортивных байках (и не только) со множеством скоростей стоят уже усовершенствованные модели, барабанные . У этих деталей «храповый» механизм (движущая часть задней втулки) является составной частью, а кассета остается лишь набором звезд.

При втулках современной конструкции на нет сводятся:

• возможность сорвать резьбу в момент установки;
• неравномерность износа трещотки и звезд;
• большие энергопотери узла.

Теперь меньше стал вес веловтулок и больше жесткость (за счет увеличения расстояния между подшипниками). Шлицы барабана сделали крепление гораздо более надежным (сорвать с них кассету практически нереально), а шлицевое соединение обеспечило простоту втулочного монтажа. Плюс менять сейчас можно не всю кассету, что довольно затратно, а лишь отдельные звезды.

Однако прогресс в этой области не стоит на месте. Некоторые известные производители (KING, CRISS и др.) вообще выпускают втулки с уникальным механизмом. Практически вечные, конструкция которых – это пара зубчатых колец из стали, да пружина. При качении такие кольца не касаются колеса, а вот при педалировании кольца во втулку вжимает пружина, устанавливая нужное соединение. Простое, надежное и максимально долговечное решение.

Тип крепления

На велосипеде колеса держатся именно благодаря тому, что осевые втулочные концы заведены в отверстия перьев рамы и закреплены там. Самыми распространенными считаются следующие варианты подобного крепления:

• эксцентриковое, при котором легко монтировать/демонтировать колеса (практически без применения инструментов);
• и наиболее дешевое гаечное, при котором на каждую втулку приходится по 2 гайки (в этом случае колеса крепятся и снимаются с использованием гаечного ключа нужного размера).

В горных велосипедах, помимо обычных втулок, используют дисковые, рассчитанные на возможный монтаж ротора дисковых тормозов. При этом существует 2 стандарта роторного крепежа:

• шлицевое, оснащенное стопорным кольцом;
• и ISO на шести болтах.

Качественные же байки MTB-класса производители часто снабжают двойными контактными веловтулками или лабиринтными уплотнителями — и все это для снижения сопротивляемости колесному вращению до минимума. Правда, при этом может пострадать защита от воды и грязи.

Вид подшипника

Велосипедные втулки оснащаются подшипниками только 2-х типов:

Если говорить о подшипниках второго типа (промышленных), то на каждую втулку таких приходится по 2 шт. Пыльники плотно прикрывают их и надежно защищают от негативного внешнего воздействия, поэтому в каком-то частом или сложном обслуживании элементы промышленных подшипников не нуждаются. Этот вариант является универсальным и подходит практически для любого вида велоезды. Правда, любой промышленный подшипник принципиально дороже насыпного, но цена оправдывается его:

• высоким качеством;
• и прекрасными эксплуатационными характеристиками.

Впрочем, у промышленного варианта есть и минусы. И именно из-за них насыпные детали до сих пор не вытеснены с рынка. В частности, промышленные подшипники сложно устанавливать. В условиях велопохода, например, это сделать чрезвычайно трудно, практически невозможно, поскольку потребуется выпрессовка, а затем запрессовка уже собранного элемента. А вот с насыпным подшипником не будет никаких проблем. Сломался шарик? Заменить деталь — дело 10-ти минут от момента остановки велосипедиста и обнаружения им неисправности.

Число спиц

Между количеством спиц во втулке, надежностью колеса и его весом существует прямая зависимость. Сегодня фирмы-производители предлагают потребителям втулки с отверстиями под число спиц от 12 до 48. Но опытные велосипедисты ставят модели на 32 спицы или же на 36.

Производители

В среднем ценовом сегменте признанным производителем качественных велосипедных втулок является компания Shimano . Ее продукция базируется на упорно-радиальных подшипниках качения и, благодаря этому обстоятельству, втулки Shimano ремонтопригодны и легко регулируются во время эксплуатационного процесса. Узнать такие втулки просто даже визуально, по нестандартному способу спицевого крепления — безфланцевому.

Многие опытные велосипедисты считают, что оптимальное соотношение «цена-качество» демонстрирует продукция Deore LX. А вот самым бюджетным из существующих вариантов являются веловтулки Alivio (передняя стоит всего 10 долларов США, а задняя — 15).

Среди новичков велорынка в этом сегменте следует отметить компанию Novatec (Тайвань). У ее продукции высокое качество и скромная цена. Фирма выпускает велосипедные втулки оригинального дизайна, с хорошим функционалом.

У владельцев же дорогих байков повышенным спросом пользуются веловтулки от Hope, Chris King, Tune, DT Swiss.

Уход за втулками

Техническое обслуживание абсолютного большинства втулок для велосипедов — это уход за подшипниками, входящими в их конструктив. Подшипники надо регулярно:

1. Чистить.
2. Смазывать.
3. Регулировать.
4. А также перебирать и сушить, если попала влага.

Вообще, в вопросе ухода за веловтулками есть определенные тонкости:

Правильный выбор велосипедных втулок

Выбираете втулку для велосипеда? Воспользуйтесь рекомендациями велопрофессионалов:

• не экономьте, если позволяют средства, купите веловтулку повыше классом (можно приобрести динамо-втулку или даже планетарную);
• перед походом по магазинам почитайте реальные отзывы в интернете;
• тип подшипника подбирайте под условия собственной езды;
• обращайте внимания на задние звезды (конкретно на их тип);
• лучше купить кассету, чем трещотку.

Вообще, лучше посоветоваться «вживую» со специалистом и/или опытным велосипедистом, сменившим не один байк. Профи обязательно дадут ценный совет новичку.

Выводы:

1. Выбирая втулку для собственного велосипеда, необходимо обращать внимание на:
   • материал, из которого она изготовлена;
   • вид крепления;
   • число спиц;
   • тип установленного подшипника;
   • репутацию производителя.
2. Приобретенная и установленная веловтулка нуждается в регулярном техобслуживании, качественной чистке, а также замене смазки.
3. Все составляющие части приобретаемой детали должны соответствовать существующим стандартам, в частности, обладать ровной поверхностью и соотноситься по размерам друг с другом (вплоть до миллиметра).
4. При покупке, если позволяет бюджет, правильнее приобретать втулки среднего ценового сегмента и выше, поскольку именно такие модели отличаются высоким качеством, надежностью и эксплуатационной долговечностью.