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单车基械匠:回顾自行车花鼓塔基离合机构工作原理及深入探讨其相关要点

Time:2025年05月09日 Read:3 评论:0 作者:haiwenboyue

大家好,欢迎观看新期的自行车机械工匠。

在过去的视频和文章中,我们详细介绍了自行车鼓塔中离合器机构的工作原理。在今天的内容中,我们将在当时简要审查内容,然后深入了解这些离合器结构的优点和缺点以及某些相关的专有名词的含义。这包括塔基响应角,踏板响应角度和传输比。以及这两个数据对道路和山地自行车的作用和影响。最近,我们还分析了汽油离合器机制的抵抗力以及影响汽油价格的因素。当然,如果愿意,您也可以直接滑到您感兴趣的阅读位置。

标准塔基离合器机制

在1980年代和1990年代,飞轮中的离合器机制开始逐渐被放置在塔基础内的离合器机制所取代。塔的底部通过大螺钉直接固定在轮毂外壳上。从理论上讲,基座中的离合器机制无需维护。建议是在破裂时直接替换它,并且拆卸和组装更方便(当然,也可以维护它)。但是,越来越多的品牌通过将离合器机构直接放在集线器外壳中解决,这也是我们今天看到的最常见的塔基离合器结构。

滚筒始终是使用螺钉制成的,该螺钉用于将鼓和基本离合器固定在一起。他们的建议是,一旦粉底损坏或磨损,就可以直接替换。

这也是许多品牌当前正在使用的结构。离合器机构放置在轮毂外壳中,可以更容易拆卸和修复。

爪子用弹簧固定在塔底的中央边缘,并在遮挡外壳中被棘轮粘合。上图显示了由O形钢丝弹簧固定的三下结构。

其他品牌还具有为每个爪网提供单个弹簧的结构。

它一直是轻量级的代表。为了减轻体重,仅O-固定了内部的两个爪子。

结构很特别,但是原理是相同的。这里的爪子实际上是圆柱形的。

当底座和轮毂以相反的方向旋转时,内部的棘轮和爪子不会咬人,因此底座可以自由旋转。每当我们听到花鼓上的“ dak”声音时,棘轮敲击声的声音。

这些“敲击”声音的频率主要取决于两个点:一个是车轮旋转的速度;第二个是棘轮环上的牙齿数。更多的牙齿总是具有更高的频率“ dang”声音。

撞击棘轮的力和体积与爪子的数量,固定爪子的弹簧刚度,材料和内部使用的油脂量有关。但是,应注意的是,上述特征都是自然的,不能在后期改变。尽管添加或减少某些油脂可以使水龙头的声音变得更明亮或变暗,但这并没有从根本上发生变化。

30个顶级花鼓塔基础的工作原理“一个”:精确处理 +精美匹配=有效的传输

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星齿轮(恒星,也经常称为行星齿轮)离合器结构

在1990年代初期,发明了另一种棘轮离合器机构,他放弃了爪子结构,而是使用了由两个弹簧驱动的棘轮结构。两个棘轮环在轴向旋转中彼此相反。当车轮被驱动时,两个棘轮环上的每个牙齿都会cho缩,更大的粘结面积和更多的粘合点。

1995年,DT首次使用了Hugi的行星装备系统,两家公司不久后合并。从那时起,行星齿轮一直是DT高端垫圈的代表性设计。其他公司包括,也有权使用该技术。

我不会以行星装备的名义解释歧义。骑自行车的行星装备不是许多人理解的行星装备。如果您知道,您自然会了解发生了什么。不要在文章的底部显示您:这不是行星装备,等等。

DT的行星齿轮系统在塔底部内的一半,在集线器内部为一半,并且可以在没有工具的情况下拆卸。

两个弹簧加载的棘轮环用作基座和轮毂之间的离合器。

每个环都有特定数量的互锁牙齿,上图显示了一个18齿棘轮。

当然,还有其他其他牙齿(如上图所示)和54颗牙齿,这些棘轮戒指可以直接安装在原始集线器中。

轮毂中的行星齿轮放置在轮毂壳的中心附近。

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塔底部的螺旋条用于将两个棘轮戒指锁定在一起以抵抗强扭矩。

Zipp集线器内部的离合器机构看起来很不寻常,但本质上是棘轮结构,其中弹簧被磁体代替。

离合器机构的关键部分是两个钢制棘轮环,但只有一个有螺旋齿(右),另一个棘轮环是平坦的,可以与螺旋齿结合起来。

系统的爆炸图,指出了弹簧的黄色棘轮环和通过螺旋花键连接的绿色棘轮环。它也是自然界的行星棘轮结构。

如上图所示,DT并不是市场上唯一使用设计的品牌。 1996年,离合器结构也获得了专利,并添加了螺旋样条以锁定棘轮环。还有360,Zipp,顶部XTR上的设计完全静音,并以微妙的敲击声对较低的级别进行了一些更改。

在这种结构中,声音和声音数取决于棘轮环上的牙齿数量,在大多数情况下,它们无法调整。当然,有例外。例如,DT的棘轮戒指的售后市场提供了规格,例如18-32-54,可以通过更改不同的牙齿计数来改变声音和咬合角度。 (将在稍后讨论)

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滚筒和楔形离合器机制

正如标题所暗示的那样,并非所有集线器都围绕棘轮设计。在某些轮毂上,它们通过滚筒离合器机构实现离合器驱动轮组件。这种设计可以导致非常快速的响应和完全无声的滑动,但是由于其自身的结构,该枢纽的重量比棘轮结构的集线器重得多,这也限制了其受欢迎程度。

由于滚子离合器机构中没有棘轮结构,因此滑动时是无声的。驱动轴周围有一圈滚筒,每个滚轮都像滚筒下面的轴承座。将两者组合在一起后,将滚筒压在鼓外壳上以完成驱动器。滚筒由弹簧加载,可以在滑动时缩回,但是必须在整个机构中使用硬化的钢,否则将有被困在重载下的风险。

楔形离合器机制具有与滚子离合器机制相同的原理。最大的区别是使用不对称的“杂草块”,可以通过“摇摆”与驱动轴结合,而不是像滚筒一样在驱动轴上滑动。当底座旋转驱动轮套件时,楔块块移动并锁定底座上的驱动轴,然后滚筒和底座完成组合。当负载消失时,楔块通过弹簧释放解锁。

在20世纪初期,自行车行业一直在尝试使用滚筒离合器机制。这是1990年代甘蔗出售的滚筒离合器枢纽,但几年后就停产了。

从表面上看,Onyx的花鼓与其他品牌没有什么不同。

但是,Onyx Hub内部没有棘轮结构。内部两排的银色金属块是上面提到的楔形块,在滑动时可以立即组合并完全保持沉默。

Onyx Hub的驱动轴完全光滑,因此可以在任何位置组合楔块,这与棘轮结构相比大大降低了响应角度。请注意内部不对称结构的楔块块。

对于滚子和楔形离合器结构,除了静默滑动和近乎固有的响应速度外,滑动过程中的电阻也小于棘轮结构。除了提高滑行速度外,在某些情况下,当在大型飞轮上时,这还可以减少踏板反击。

尽管它具有各种优势和吸引力,但这种机构的花鼓在当前市场上很少见。在1990年代,制造了一些带有滚筒结构的山地自行车枢纽(称为“”),但长期以来一直停产。现在,唯一的辊结构具有内部速度变化的枢纽。其他品牌包括True制造的山地自行车和BMX枢纽,以及由Onyx制造的楔形离合器轮毂。如今,这种类型的离合器结构的可靠性问题基本上已经消除了,因此目前唯一的缺点可能是重量。

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响应角

在花鼓上,除了每个人都在乎的声音和声音外,实际上还有更多值得关注的问题。每个集线器都有一个固定的响应角度,这是基础需要多远旋转的问题。

对于棘轮结构的集线器,该角度主要取决于棘轮环的牙齿数量。如下图所示,左侧的结构有18个棘轮,每个离合器都需要旋转20°。右侧的结构有36个棘轮,数量增加了一倍,因此离合角响应也已减少了一半,并且只能以10°完成咬合。

随着棘轮密度的增加,响应角会降低。

显然,在棘轮离合器机构中,增加棘轮牙齿的数量可以减少咬合角,但该数字受到限制。当达到一定水平时,棘轮牙齿将太小,无法在踩踏时承受扭矩。

但是,还有一些方法可以增加结合密度而不改变棘轮数的数量。也就是说,它是通过添加一组爪子并与先前的爪子组形成一定的偏移角度来实现的。这就是9(i9)可以通过60个棘轮达到120个关节点的方式,而铃声则通过使用三或四组偏移角爪子进一步创建了200个关节点轮毂。

i9的集线器​​由两套六个爪子组成。按偏移角度,可以在60齿棘轮环上传播120个关节点,从而使响应角度达到3°。

滚子和楔形离合器机构可以在任何位置完成离合器,因此可以理解为无数关节点。滚筒/杂草块和驱动轴之间确实存在一些差距,并且随着负载而变化。因此,这些轮毂的响应角无法像棘轮结构的那样测量。我们只是在这里理解它是瞬时链接。

自行车塔基_自行车塔基的拆卸与安装_自行车塔基保养视频

向花鼓增加更多的连接点需要更多的投资,但越好。对于山地自行车和公路自行车,公路自行车的影响角通常会更大,而山地自行车垫圈的关节密度通常更高。 (如下所示)。这种设计是有原因的,因为两个不同模型之间的比率存在差异,这些差异将对牙齿间隙的数量(踏板空心的角度)产生很大的影响,正如我们将在下面提到的那样。

上图中的第一列是品牌,第二列是模型,第三列是爪网和棘轮的数量,代表滚动离合器机制。最后一个是共振和响应角度的数量。

步进反应角(牙齿交叉齿的反弹量)和传输比

上面提到的响应角是根据垫圈作为参考计算的,但是在自行车传输中,咬合角将滞后。当骑手在滑行时恢复践踏(或向后倒下)时,就会感觉到这一滞后。此外,当棘轮结构旋转时,实际上会有一定的力,可以驱动曲柄旋转链条。但是,在日常强烈使用中,这种反弹和滞后的效果并不明显。但是在某些特殊情况下,尤其是当驾驶员在某些复杂的道路条件下努力恢复驱动力时,这种感觉将特别明显。

具有较低响应角的集线器总是比较高响应角的集线器具有较小的踏板响应角度,但是最终结果也将受到传输比的影响。当圆盘齿和飞轮齿的数量相同时,轮毂和曲柄具有相同的相应角度。但是,随着圆盘尺寸的增加,曲柄的响应角将相应减小。反过来,较大的飞轮将具有相反的效果。

例如,当将具有20°响应角的集线器与圆盘配对,该圆盘比飞轮大四倍时,椎间盘将产生15mm的响应距离,或曲柄长度的滞后距离,这可能不会引起您的注意。但是,如果牙齿板的牙齿数量是飞轮牙齿数的一半,则可以在1倍的山地自行车上看到这种情况。目前,曲柄的影响角将增加到40°。如果使用曲柄,将达到移动距离,这将非常明显。

上图中不同颜色的线表示垫圈的不同响应角,从3°到20°。垂直曲柄运动和水平坐标的距离是传输比(例如,1表示牙齿板和飞轮的牙齿数量相同)。您可以更直观地看到不同的集线器响应角度和传输比对光盘响应距离的影响。

因此,较高的齿轮比降低了曲柄响应的距离,而较低的齿轮比增加了响应距离,如上图所示,很明显,驾驶员将更容易受到较低的传输比率,例如山地车手。目前,具有较小反应角的集线器将在低传输比下提供更好的反应速度。这种情况更为明显,尤其是在较低的牙齿比率下(请参见下图)。

上图的颜色仍然表示鼓的不同响应角,垂直坐标表示曲柄运动距离,水平坐标是固定牙齿比,它使您可以更直观地看到牙齿在不同组合下的响应。

至于曲柄长度,其影响要小得多,如下图所示。由于曲柄较长的半径增加,将产生更多的强烈反弹,并且反应距离将更长。但是,对于想要通过改变曲柄长度来增加响应的骑手,最好提前放弃。最直接的方法是用较小的响应角度替换鼓。但是,从现实来看,有许多人在山地自行车上使用曲柄长度。尽管这会增加反应距离,但它是无害的。

上图中的不同颜色代表不同的曲柄长度。垂直坐标是曲柄运动距离,水平坐标是影响角度的不同鼓。对于齿轮比为0.64()的情况。曲柄运动距离为mm。

性能优势是什么?

从表面上看,较低的响应角可以提高效率,因为它可以降低踏板间隙,因此,只要驾驶员恢复踩踏板,就会立即进行直接传输。但是,除了非常低的牙齿比匹配之外,其他时间的牙齿反应差异很小,几乎可以忽略。

因此,较小的响应角度对公路车无济于事,尤其是当道路驱动器通常具有较高的齿轮比和更高的节奏时。此外,公路车辆滑梯的机会较少,也无需倒退。虽然更快的反应速度在转弯后提供了一些优势,但这种技术路线通常较少用于公路车,而骑手倾向于将更多地集中在定位,转动,跟随,制动器和空气动力学上,而不是依靠较小的反应角枢纽来提供优势。

反过来,对于越野车手来说,优势将更加明显。因为山地自行车手的传输比率较小,因此道路状况将更加复杂和困难。在这种情况下,快速响应的垫圈对于征服赛道并避免从汽车上掉下来特别重要。尽管从根本上讲,它无法提高驾驶员的技术水平,并且只能被视为辅助设备。

对于自行车,他们的需求在两者之间。尽管快速响应的垫圈有时很有用,但第一个是不需要的,第二个垫圈并不是很多机会。相反,通过漫长的旅程不如其他有趣的事情。

拥有更多的环/小反应角度更好吗?

任何棘轮都将受到某些阻力的影响,许多人会担心棘轮的摩擦会减慢滑动的速度。因为当我们将自行车悬挂在框架上时,由于棘轮,车轮确实旋转了较短的时间。带有更多棘轮和爪网的枢纽也通常会引起更大的阻力,尤其是当它们仍然相对较大时。这也是路线枢纽较少响起的原因。 (其他原因是减肥)

可以使用更多的爪子来减少反应角,但这也将增加对基本旋转的电阻。

但是,从绝对的意义上讲,对棘轮旋转阻力的痴迷实际上可以看作是对边际效应的追求。因为即使以较慢的速度,骑手的重量带来的动量足以克服任何棘轮结构中的阻力。因此,选择具有较低滚动电阻的轮胎可能会带来更多的好处,并且在较长的下坡,优化的空气动力学姿势和其他设备将比减少棘轮阻力更有效。

当驾驶员滑行时,一些具有过度阻力的棘轮也会驱动飞轮旋转。当驾驶员继续踩踏板时,牙齿板的响应距离将会增加,并且会有踩到空中的感觉。高速行驶时,这也会给您带来无摩擦的骑行感觉,有点死苍蝇。但是我个人觉得这不好。

响应角度较高的车轮是否更昂贵?

响应角度和重量也是影响鼓或车轮设置价格的参数。通常,较小的响应角度被认为是高级功能,主体并不意味着所有车轮或轮毂都会在高端型号上使用此设置。较小的反应角通常仅限于先进的越野车轮或车轮套件。

要解释的另一点是,尽管较小的反应角将增加声音的数量,但这并不意味着声音会更大。由于声音也受弹簧刚度,爪网材料,音量等的影响,因此无法通过查看图片来判断鼓是否会发出大声的声音。因此,将来不要张贴图片,问我噪音是否大声。

此外,对于那些想要像忍者一样滑动的人,无声集线器也是一个高级功能,从那时起,用户相对较少。如果将高级结构委派给低级产品,情况可能会改变。

总结

从1980年代和1990年代开始,盒式飞轮的引入直接引起了旋转飞轮的灭亡,并打开了花鼓设计的新时代。棘轮被整合到轮毂外壳中,并且已经出现了许多新设计,并增加了减轻重量和电阻,减少维护困难和反应角度的更多设计。当然,这也带来了花鼓的“ dag”声音,这种声音只是桶中的一个滴落。我希望我将来可以更加注意它,而不仅仅是它的声音。

好吧,我的话完成了。欢迎每个人继续关注。自行车机械每天都会为您带来更多新颖,有趣,有趣和实用的自行车知识。

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