Втулка велосипедного колеса – это центральный элемент, который обеспечивает беспрепятственное вращение. От слаженной работы и состояния узла зависит накат, при неисправности колесо отказывается вращаться или существенно повышается трата энергии на работу педалями. Рассмотрим основные типы и особенности ухода за втулками.

Содержание:

Строение
Задняя втулка, типы
Разборка и обслуживание


Строение

При вращении колеса появляется трение, чтобы его минимизировать, используются подшипники различных типов:

  • Закрытые промышленные;
  • Сепараторные;
  • Шариковые.

Передняя втулка проще, ее единственная задача - это вращение переднего колеса с минимальным сопротивлением качению.

В простейшей форме она состоит из типовых элементов:

  • Корпус, в котором предусмотрены посадочные места под подшипник. В зависимости от типа это может быть полукруглая канавка для установки шариков или сепараторов, либо внутренний цилиндр для плотной посадки промышленного подшипника. На внешних частях корпуса имеются отверстия для фиксации спиц, а также для установки диска механического или гидравлического тормоза;
  • Ось. Пруток круглого сечения с двумя резьбовыми концами. Он служит для фиксации втулки на дропаутах вилки, а также для закручивания прижимных гаек, конусов, прижимающих установленные сепараторы/шарики в оптимальном положении. На оси имеются прижимные элементы и контрящие гайки, которые позволяют выставить прижим подшипников в настроенном состоянии;
  • Пыльники. Это вставки, которые обеспечивают защиту внутренних компонентов от пыли, абразива с дороги.

Задняя втулка чуть сложнее, так как на ней фиксируется часть элементов трансмиссии. В простейшей форме она включает одну звездочку на синглспидах, у скоростных велов ставится трещетка или кассета.

Лично мы, в прокате велосипедов спб, стараемся использовать только кассеты, так они более надежные.

Для этого на втулке предусмотрена резьбовая часть или специальные крепления. Реже встречаются и существенно дороже узлы с встроенными механическими КПП, которые выделяются своими размерами и весом. Чем больше скоростей, тем массивнее оснащение.


На синглспидах (в особенности на старых советских или детских велосипедах) в заднюю втулку встраивается ножной тормоз


С ростом популярности электрических средств передвижения появились мотор-колеса для велосипедов. Оборудование встраивается во втулку, выделяется габаритами, может быть больше половины диаметра колеса у мощных моделей.

Оснастить таким образом можно как переднее, так и заднее колесо.

Часто передние и задние элементы различаются запасом прочности, то есть размерами, толщиной компонентов и материалами. На заднее колесо действует большая нагрузка при педалировании.

По методам выпуска производители выделяют 3 основных типа:

  • Литье;
  • Штамповка;
  • Точеные.

Каждый принцип задействует свою методику и станки на производстве. Для выпуска используется сталь, либо алюминий, как более легкая альтернатива.

Считается, что литые детали имеют сниженный запас прочности, но их преимущество в меньшей массе, что актуально для скоростных шоссейников. Литье и точеные на токарном/фрезерном станке в основном выпускают из алюминиевого сплава, штампуют из стали.


Ось втулки изготавливается из стали, алюминия, топовые версии могут выполняться из титана


 


Задняя втулка, типы

Выделяют 5 типов втулок для заднего колеса велосипеда:

  • Flip-flop;
  • Планетарная;
  • Со встроенным барабанно-колодочным механизмом;
  • С отсутствующим свободным ходом (применяется на трековых велосипедах);
  • Классика (тормозов нет, есть посадочные места для трещетки/кассеты, диска).

Классическая схема распространена наиболее широко. На корпусе предусмотрено посадочное место под кассету (окталинк) или резьба для накручивания трещетки. Для установки диска используется кронштейн из металла с резьбовыми отверстиями, их 2 типа, предназначенные для 2-х вариантов распространенных размеров дисков.

Характерная особенность расположения задней втулки скоростного вела – это ее асимметричность. Помимо самой формы, спицы к ней крепятся не одинаково. Так со стороны, где нет диска и элементов трансмиссии, формируется зонт и спицы расположены под острым углом к радиусу колеса.


Чтобы максимально компактно уместить навесное, со стороны трансмиссии спицы расположены под углом, более близким к плоскости колеса


За счет установки кассеты или трещетки, втулка включается в систему трансмиссии, связывается с кареткой педалями.

При вращении вперед происходит зацепление механизма и колесо начинает движение, если крутить педали в обратную сторону – ничего не происходит. Это называется свободным ходом, он необходим для того, чтобы байк не остановился при прекращении педалирования.

Планетарный тип востребован, но менее распространен, преимущественно это связано с дороговизной, громоздкостью и меньшей эффективностью. Если обычные трещетки/кассеты могут дать более 500% диапазона передаточных чисел, то даже средняя по характеристикам планетарка с трудом подбирается к 250%.


Существуют скоростные модели, которые приближены к классическим трансмиссиям по эффективности, но они очень дорогие и громоздкие


Варианты:

  • Обычно используются 3 скоростные планетарные втулки, которые способны в среднем выдать менее 150% чисел. Они актуальны в первую очередь для городских, прогулочных байков и круизеров;
  • Более дорогие модели включают 5-8 передач – это средний диапазон;
  • Некоторые бренды выпускают сложные схемы по 11 передач.

Преимущества этого типа узлов в надежности и отсутствии необходимого обслуживания. Обычно они позиционируются, как неразборные, но при желании их можно демонтировать и провести ТО.

Внутри конструкция идентична механическим КПП, есть несколько подвижных осей с шестеренками, различное положение которых задает повышенную или пониженную частоту вращения колеса. Емкость частично заполнена маслом, что минимизирует трение и износ компонентов в процессе работы.

Преимущества планетарок:

  • Надежность. Металлическая конструкция лучше классических трансмиссий защищена от попадания камней, веток и случайных ударов даже на скорости;
  • Защищенность. Герметичный корпус не пропускает внутрь абразив с дороги, пыль, влагу. Поэтому смазка не меняет своих свойств длительное время, не провоцируется ускоренный износ подвижных компонентов.

На синглспидах часто используются втулки с барабаном или червячные конструкции.

Это всем знакомое устройство детского велосипеда, который тормозит задним колесом при повороте педалей назад:

  • Педали проворачиваются назад, блокируется корпус втулки;
  • При этом начинают раздвигаться колодки и упираются в корпусные детали;
  • С ростом усилия нажатия педалей повышается эффективность торможения.

У червячной схемы принцип действия отличается в том, что внутри расположен червяк, который вдавливается в корпусную часть при повороте педалей, за счет чего осуществляется замедление.


Такая втулка надежна и обладает большим запасом прочности, колодки очень медленно изнашиваются, потому на ТО они попадают редко. Простота конструкции также обеспечивает надежность схемы


Flip-flop подразумевает наличие звезд по обе стороны втулки, но разных размеров (дают различное передаточное соотношение). В зависимости от положения колеса выбирается скоростной режим. Обычно используется для трековых байков, так как не имеется встроенной системы торможения и свободного хода.

Из сравнительно свежих разработок можно выделить втулки с амортизационными вставками, их задача – снижение вибраций при катании.

Метод крепления на раме может быть нескольких типов:

  • Эксцентрик. Это тонкая шпилька, которая проходит насквозь через ось колеса. Для нее предусмотрено сквозное отверстие, на шпильке с обеих сторон находится резьба, которая позволяет выставить гайку и затянуть эксцентрик. Подразумевает быстроту съема колеса без инструмента;
  • Гайки. Наиболее распространенный вариант среди бюджетных байков. В этой форме цельнометаллическая ось оснащается резьбой на обоих концах. При помощи гаек (обычно под рожковый ключ на 15) все затягивается на дропаутах;
  • Шлицевые. На оси шлицевая накладка, в остальном идентичны гайковым.

По надежности эксцентрик уступает гайкам, потому актуально использовать его для городской езды без экстрима.


Разборка и обслуживание

Проще всего снимается и разбирается передняя втулка, если она на гайках, то достаточно рожкового ключа на 15, эксцентрик отжимается без дополнительного инструмента:

  • Шаг 1. Двумя ключами раскручиваются гайки. Лапка эксцентрика отгибается из закрытого положения, что позволяет свободно открутить гайку шпильки рукой. На оси эксцентрика с обеих сторон имеются конические пружины, снимайте осторожно, чтобы не потерять;
  • Шаг 2. Снимаются проставки, которые нужны, чтобы выставить колесо по центру рамы. Их удобнее всего собирать в отдельную коробочку, чтобы не потерять;

  • Шаг 3. Откручиваются прижимные площадки конусов (для насыпных подшипников и сепараторных). Их сразу можно очистить от старой смазки и отложить до момента сборки. Осторожно, насыпные шарики легко потерять, собрать их лучше отдельно, предварительно протерев от старой смазки.
  • Промподшипники никуда не рассыпятся, так как сидят плотно, для их снятия нужен специальный съемник, чтобы не повредить втулку постукиваниями.
  • Если специализированного инструмента нет, то можно аккуратно выбить ось, на ней также находятся посадочные места, потому при выбивании один из подшипников окажется снят. Чтобы не повредить металл ударами, нужно использовать проставку, для стальной оси подойдет более мягкая алюминиевая, через которую совершаются удары;

  • Шаг 4. Из посадочного места удаляется вся старая смазка, вместе с ней попавший за время работы абразив. Посадочные места для сепараторов и шариков могут выработаться, если появились заметные канавки, прокатанные шариками, пора задуматься о замене втулки.
  • Посадочному месту промподшипника не свойственно изнашиваться, но сам расходник постепенно выходит из строя. Проверить состояние можно, попытавшись сместить центральное посадочное место относительно внешней обоймы: если есть люфт или при вращении слышен скрип/скрежет, то расходник подлежит замене;

 

  • Шаг 5. Во втулку набивается смазка, подойдет густая, аналогичная Литолу 24 по густоте, однако, сам он не рекомендуется, так как накапливает влагу и теряет свойства из-за этого. Не нужно слишком много, но и недостаток приведет к ускоренному износу. Оптимальное количество такое, чтобы шарики держались за счет поверхностного натяжения ГСМ, но не были полностью погружены.
  • Промы просто запрессовываются. Если необходимо выжать последнее из уже изношенных, их тоже можно обслужить. На каждом промподшипнике с двух сторон сепараторы с шариками закрыты крышками из металла или пластика, аккуратно поддев, их можно снять. Внутрь плотно набивается густая смазка и крышка ставится обратно. Это не устранит износ металла, но позволит проехать еще пару сотен километров до замены;

  • Шаг 6. Сборка производится в обратном порядке. Конуса при этом нуждаются в регулировке, путем подбора затяжки прижимающей платформы. Нужно, чтобы сохранялся максимальный накат, но без люфтов. Чтобы добиться этого, колесо можно взять за оси и крутануть, подняв. При покачивании не должно быть биений, вращению ничего не должно препятствовать.

Задняя втулка практически не отличается по методике демонтажа и обслуживания. Разница в том, что нужно перед началом открутить трещетку/кассету. Для этого используется специальный съемник из цепи или головка со шлицами, подходящими под форму внутреннего отверстия трещетки.


Разумеется, при наличии дискового тормоза, его нужно демонтировать перед разборкой, открутив крепежные болты


С диском стоит обращаться осторожно, в особенности избегать попадания на него капель масла. Если это произошло, обязательно нужно его полностью стереть перед сборкой. Если даже одна капля масла попадет на колодки, они будут испорчены («засалены»), появится характерный скрип.

Переключатели Shimano: обзор классификации для велосипедов Поможем сориентироваться в линейках переключателей скоростей от Шимано