устройство, принцип работы, неисправности и диагностика неполадок

Интерес владельца автомобиля к обгонной муфте обычно возникает только тогда, когда пробег транспортного средства превышает 100 000 км. Связано это с износом детали и необходимостью ее замены. Как функционирует обгонная муфта? Какие виды детали существуют? По какой причине муфта выходит строя? Обсудим в этой статье.

Обгонная муфта: определение и функционал

Обгонная муфта — это устройство, обеспечивающее плавность хода и независимое вращение вала и шкива внутри механизма генератора при их однонаправленном движении.

Появление обгонной муфты в конструкции автомобиля связано с совершенствованием работы двигателя (увеличением мощности силовых агрегатов, количества цилиндров, повышением качества топлива) и попытками инженеров увеличить срок эксплуатации ремня генератора. Дело в том, что изначально шкив представлял собой цельную деталь, присоединенную к валу генератора с помощью гайки. Подобная жёсткая «сцепка» вызывала рывки при работе мотора, а из-за вращения коленвала и вала генератора с разной скоростью резко возрастала нагрузка на систему ременной передачи с натяжителем.

С развитием автомобилестроения вес и размер генератора увеличились. В машинах стали появляться множество дополнительных устройств и навесного оборудования, потребляющего дополнительную энергию. Постепенно изменились и сами двигатели — они стали менее шумными, при этом крутящий момент ощутимо увеличился. Оптимизация системы привела к появлению в конструкции обгонной муфты со специальным роликовым подшипником внутри, обеспечивающим баланс скорости вращения ведущего вала и вала генератора. Таким образом, ресурс приводного ремня был увеличен с 30 000 до 100 000 км.

Устройство обгонной муфты

Не стоит забывать, что обгонная муфта является составной частью шкива генератора. «Усовершенствованный» и обычный шкив выглядят почти идентично. Различие состоит лишь в том, что у шкива с «начинкой» имеется внешний обод для установки ремня, при этом внутренняя обойма предназначена для навинчивания на вал генератора.

Как было сказано выше, между внутренним и внешним кольцами детали установлены подшипники со стопорными механизмами и элементами вращения. Защитить металл от частиц пыли и дорожной грязи позволяют сальники, установленные с торцевых сторон детали.

Для сравнения: традиционный шкив — это цельнометаллическая запчасть с бороздами, соединенная с втулкой вала соответствующей гайкой. Принцип работы обычного шкива достаточно прост, но, как выяснилось, не эффективен.

Разновидности обгонных муфт генератора

В настоящее время во всем мире производится два основных вида обгонных муфт:

1. Обгонная муфта на основе OAP-технологии (от англ. «Overrunning Alternator Pulley») является примером механизма свободного хода. Муфта такого вида обеспечивает неограниченное вращение ротора генератора при условии, что скорость роторного механизма превышает скорость вращения коленвала генератора. В противном случае, к раскручиваемому ротору «приходит на помощь» ремень генератора. Впервые муфта свободного хода была представлена компанией INA, именно ее инженерам принадлежит идея создания детали.

2. Модификация OAD (от англ. «Overrunning Alternator Decoupler») конструктивно схожа с обгонной муфтой OAP. Отличительным признаком OAD является наличие пружины. Простой, на первый взгляд, компонент конструкции обеспечивает сведение к минимуму биения ремня и более плавный запуск генератора. Производитель обгонно-реверсивных муфт OAD с храповым механизмом, компания Gates, является разработчиком и линейки муфт свободного хода с аббревиатурой OWC (от англ. «One Way Clutch»). Такого рода односторонняя муфта предотвращает обратное вращение и мгновенно блокируется. В зависимости от типа двигателя и особенностей привода используется в конструкции машин применяются различные виды муфт.

Определить, какой тип шкива генератора установлен на автомобиле можно самостоятельно. Более современная генераторная конструкция, обладающая целым рядом преимуществ, имеет темную крышку, выполняющую функцию пыльника. Одновременно наличие гайки стопора свидетельствует о том, что ваша модель транспортного средства оснащена обычным шкивом, известным своими недостатками. К сожалению, расположение узла не позволяет четко разглядеть гайку, поэтому, чаще всего, шкивы отличают по крышке.

Принцип работы обгонной муфты генератора

Функционально подшипники обгонной муфты обеспечивают передачу энергии коленчатого вала на вал генератора в процессе увеличения оборотов и их поддержания. В этот момент стопорные части цепляются к обоймам снаружи и внутри, образуя своего рода якорь, чтобы крутить механизм совместно. При замедлении коленчатого вала детали стопора перестают участвовать в работе системы и, как следствие, внешняя часть шкива, создающая трение ремня, вращается медленнее в сравнении с внутренней частью, соединенной с валом генератора. По такому же принципу крутятся колеса знакомого всем велосипеда.

Возможные неисправности

Сбой в работе обгонной муфты может произойти по следующим причинам:

● Загрязнение и попадание воды внутрь детали. В результате происходит быстрый износ материала, из которого изготовлены подшипники и реверсивные ролики.

● Заклинивание является наиболее распространенной поломкой обгонной муфты. Прекращение действия подшипников и внутренней обоймы происходит из-за истирания поверхностей деталей. Таким образом, система работает как обычный шкив без обгонной муфты.

● Раздельное вращение внутренней и внешней обоймы. Такая проблема возникает по той же причине износа элементов, находящихся внутри шкива. Ремонт потребуется сразу, ведь генератор просто перестанет заряжаться.

● Разрушение обгонной муфты. Разрыв обоймы может произойти вследствие заклинивания роликовых составляющих. Если коленвал существенно обгоняет ротор генератора, или наоборот, часто происходит срыв. “Побочными эффектами” этой поломки может стать серьезная деформация вала генератора, а также механическое повреждение узла привода.

Диагностика обгонной муфты

Обязательная проверка функционирования шкива с обгонной муфтой производится, если:

Автомобильные фары стали светить тускло или на приборное панели загорелся значок неисправности АКБ. (вероятно аккумулятор недостаточно заряжается).
На низких оборотах появились нехарактерный шум и ощутимая при нажатии педали тормоза вибрация, сопровождающиеся сильными рывками, заметными при управлении автомобиля. (такие признаки характерны для заклинивания)

Обычно обследование обгонной муфты производят специалисты путем демонтажа всей конструкции генератора с применением специального ключа. Параллельно диагностируется работа АКПП, состояние трансмиссии, а также стартера и сцепления. Самостоятельное обследование системы не рекомендуется, поскольку требует специальных навыков и опыта.

При обнаружении проблем в работе генератора обращайтесь в официальные сервисные центры ГК FAVORIT MOTORS. Высококвалифицированные мастера сервиса проведут тщательную проверку и ремонт всех значимых систем автомобиля с использованием современного оборудования и оригинальных запасных частей. Мы предлагаем доступные цены и высокое качество обслуживания каждого клиента.

Запись на сервис

Муфты, разновидности и классификация

• Главная
• Статьи
• Муфты, разновидности и классификация

Муфты — это устройства, которые предназначены для объединения валов с другими деталями оборудования или между собой, передающие крутящий момент и задействующие в работу другую часть оборудования, механизма, непосредственно связанного с присоединяемым валом.

Муфты не предусматривают изменения скорости, они только осуществляют кинематическую связь.

Размеры муфт рассчитываются в зависимости от крутящего момента, величина котрого при работе существенно меняется, характер нагрузки учитывается с коэффициентов режима работы k_р,
Расчетный момент (Мр) вычисляется по формуле:

М_р=k_p*M

Коэффициент (кр) вычисляется по специалным таблицам, колеблется от 1,25 (ленточный транспортер) до 4 (подъемный кран, элеватор)

По конструкции и характеру работы их подразделяют на три большие группы:

1. Постоянные соединительные муфты, их задача — соединение валов на весь период работы механизма или станка.

Жесткие (глухие) муфты — не допускают зазоров и люфтов, для ее выбора следует знать все размеры, необходимые для монтажа, диаметр вала и т.п.
Втулочные муфты — обладают простой конструкцией, используются при строгой соосности соединяемых валов и без перекосов, однако  сложны в монтаже и демонтаже.
Компенсирующие муфты — разрешают небольшую несоосность и ее, соответственно, компенсируют. Несоосность может возникнуть, например, из-за неточности монтажа, повышения температуры и т.п.
Упругие муфты амортизируют удары и соответственно допускают смещение и перекос осей.
Пружинные муфты, разновидность упругих, упругим элементом служат пружины различной жесткости.
Пружинные постоянной жесткости обладают небольшой демпфирующей способностью, деформация зависит от нагрузки.
Пружинные муфты переменной жесткости составляются из тонких стальных пластин, одним концом защемленных в ведущей полумуфте, другим — свободно входящих в клиновой паз обода.

Фланцевые муфты — их половинки соединяют винтами, которые входят в отверстия с небольшим зазором. Момент с одного вала на другой передается трением между торцевыми плоскостями полумуфт. При передаче больших моментов
для уменьшения диаметров муфты 2-3 винта входят в отверстие без зазора, тогда момент передается непосредственно через эти винты.

Мембранные муфты — компенсируют перекос осей в 2-3 градуса

Цепная муфта складывается из двух звездочек (с одинаковым числом зубьев), которые охвачены одной цепью и кожухом.

Компенсирующие упругие муфты имеют в своей конструкции две полумуфты и упругие эластичные элементы, при помощи которых передается момент вращения. Упругий элемент выполнен из стали (в виде пружин) или из неметаллических элементов — резины, пластмассы.

Различают муфты постоянной жесткости с линейной зависимостью и переменной жесткости, с нелинейной зависимостью.

2. Сцепные (управляемые муфты)
Сцепные муфты соединяются / разъединяются в процессе работы, то есть позволяют включать и выключать привод без остановки двигателя. К ним относятся кулачковые, фрикицонные, зубчатые сцепные, некоторые виды электромагнитных, пневматические, много разновидностей муфт с внешним автоматическим управлением.
Наиболее широко применяются зубчатые сцепные муфты, в том числе и с электромагнитным управлением.

Фрикционные муфты способствуют плавному сцеплению ведомого вала с другим валом — ведущим, вращающимся , при внезапных перегрузках они пробуксовывают, сохраняя механизм от поломки, данный тип муфт используется при частых включениях. Работают в сухой среде, а также в масле.

Они могут быть:
-конусные- чувствительны к переходам валов, применяются при небольших моментах,
-колодочные и с разжимными кольцами имеют большие габариты, используются редко ,
-дисковые,
-с зажимными кольцами и т.п.

Дисковые (ламельные) муфты являются наиболее распространенными, их габариты несколько меньше, момент можно настроить и повысить  увеличением числа дисков без изменения их диаметра.

Сцепная кулачковая муфта применяется когда при небольших габаритных размерах требуется передавать относительно большие вращающие моменты, но включения происходят достаточно редко. В них не происходит относительного проскальзывания полумуфт, это обеспечивает стабильность передаточного отношения.

Недостатки кулачковых муфт — невозможность включить на быстром ходу, удары при сцеплении муфты, снижается долговечность при больших нагрузках на кулачки и шпонки.

3. Предохранительные (и другие самоуправляемые муфты) выключают привод при повышении нагрузки К ним относятся штифтовые — при превышении момента штифт ломается, шариковые, кулачковые, фрикционные, центробежные, свободного хода и т.п.

Кулачковая предохранительная муфта сходна с цепной кулчаковой, но постоянно замкнута, так же как и предохранительные фрикционные сходны с фрикционными сцепными, но так же постоянно замкнуты.

Отличие кулачковых муфт сцепления и предохранительных в том, что подвижная на оси полумуфта поджимается к неподвижной пружине, а рабочие грани кулачков имеют большой угол наклона, они тверже и быстрее изнашиваются.

Особенность работы шариковых муфт — при одинаковом моменте, в процессе выхода шариков из зацепления, отталкивающая сила, которая сжимает пружину, возрастает.

Предохранительные фрикционные муфты используют при кратковременных перегрузках ударного характера. по конструкции они похожи на сцепные, отличие в том, что здесь встраиваются пружины которые постоянно сжимают трущиеся детали муфты, и при срабатывании данных муфт происходит износ трущихся поверхностей деталей.

Обгонные муфты (муфты свободного хода) могут передавать момент лишь в одном направлении. При изменении направления ведущей части ведомая часть вращаться уже не будет.

Комбинированные муфты — объединяют в себе свойства компенсирующих и предохранительных муфт. Комбинировать можно любую компенсирующую или упругую муфту с любой предохранительной муфтой. Суть заключается в следующем,
на валу одного узла жестко закрепляют одну часть компенсирующей муфты, на валу другого узла соответственно помещуют другую часть муфты и еще всю предохранительную муфту,  ОДну часть предохранительной муфты закрепляют на валу, другую часть предохранительной и компенсирующей муфты соединяют между собой, но на вал сажают свободно, по ходовой посадке.

Просмотров: 29885
|
Дата публикации: Среда, 21 мая 2014 04:18
|

Кнопка Twitter

Объяснение втулок: как работает втулка, типы кузова и совместимость

Это небольшой компонент, который мы склонны воспринимать как должное, но втулка является неотъемлемой частью большинства велосипедов и выполняет жизненно важную работу. Втулка передает мощность вашего педали на дорогу или тропу и дает вашим ногам отдых, пока вы все еще движетесь.

Для многих райдеров это случай «сделай и забудь», но с вашей муфтой много чего происходит. У него есть несколько хитрых механических деталей, которые спрятаны внутри, и иногда им нужно немного нежной заботы, чтобы они хорошо работали.

Если вы всегда меняете один на другой при замене кассеты вашего велосипеда, вам, возможно, не нужно сильно беспокоиться о совместимости с втулкой, но это тоже сложнее, чем кажется.

Мы начнем с объяснения различных типов фрихаба и принципа их работы, а затем рассмотрим стандарты фрихаба и совместимость кассет.

Что такое фрихаб?

Серебряная секция на этом рисунке — это внешняя часть втулки. Саймон фон Бромли / Immediate Media

Большинство велосипедов позволяют вам перестать крутить педали, но продолжать движение, или «движение по инерции». Для велосипедов, оснащенных переключателем передач, это обычно благодаря втулке.

Freehub является продолжением правой стороны ступицы заднего колеса.

Он содержит систему, которая взаимодействует с рулем, когда вы крутите педали, чтобы продвигать вас вперед, и которая отключается, когда вы прекращаете крутить педали, чтобы колесо продолжало вращаться без вращения шестерен и педалей. Внутри корпуса муфты имеется механизм, который зацепляет и отсоединяет колесо от зубчатых звездочек.

На внешней поверхности втулки имеется набор шлицов, на которые надевается кассета (т.е. зубчатые колеса) при сборке велосипеда. Как правило, кассета содержит набор отдельных звездочек или групп звездочек.

Число звездочек на кассете часто называют ее скоростями; например, 11-скоростные и 12-скоростные для новейших групсетов для шоссейных велосипедов и групсетов для горных велосипедов имеют 11 или 12 зубцов сзади.

Эти звездочки часто прочно удерживаются на месте стопорным кольцом, которое ввинчивается в конец втулки (хотя мы объясним некоторые исключения ниже).

Точки зацепления и угол зацепления

Некоторые бренды указывают точки зацепления, а другие — угол зацепления для своих втулок. Количество точек зацепления — это количество дискретных положений, в которых муфта может зафиксироваться на колесе при каждом полном обороте колеса, как только вы прекратите свободный ход и начнете крутить педали.

Полный оборот колеса составляет 360 градусов, поэтому угол зацепления равен 360, деленному на количество точек зацепления.

Так, например, ступица с 36 точками зацепления будет иметь угол зацепления 360/36 = 10 градусов. При наличии 72 точек зацепления угол зацепления падает до 5 градусов.

Как работает бесплатный концентратор

Подавляющее большинство втулок использует одну из двух различных систем — собачку или храповик — для соединения втулки с колесом, когда вы крутите педали, и выключения ее, когда вы крутите педали.

В каждом из них существует множество вариантов их конструкции, и есть несколько хорошо известных специализированных конструкций, таких как втулки Криса Кинга.

Здесь мы объясним обе системы, а затем взвесим все за и против каждой.

Типы муфт

Втулки собачки

Втулка с собачкой состоит из подпружиненных рычагов, которые входят в зацепление с зубчатым приводом. Джеймс Хуанг / Immediate Media

В муфте с собачками механизм включения/выключения состоит из нескольких подпружиненных рычагов, называемых собачками, которые развернуты наружу в одной части втулки велосипеда и входят в зацепление с зубчатым приводным кольцом в другой части втулки для передачи усилия на колесо.

Пружины выталкивают собачки наружу из гнезд, когда вы крутите педали. После того, как вы совершите свободный ход, угол собачек означает, что они отталкиваются от пружин и скользят по зубьям, издавая характерный щелкающий звук.

Количество собачек варьируется в зависимости от конструкции втулки и может составлять от двух до шести.

Обычно они находятся на втулке и вдавливаются наружу в зубцы втулки, но есть также конструкции, в которых собачки находятся на внутреннем крае фланца втулки и обращены внутрь к зубьям втулки (как в некоторых старых конструкциях Reynolds). и те, в которых собачки находятся в центре корпуса втулки и зацепляются с зубьями на внешнем крае втулки (например, в некоторых колесах Mavic).

Для некоторых видов верховой езды желательно иметь большое количество точек зацепления (и, следовательно, небольшой угол зацепления). Самый простой способ для производителя добиться этого — увеличить количество зубьев на приводном кольце.

Однако зубья должны быть меньше, как и собачки, поэтому некоторые производители используют собачки с несколькими зубьями для распределения нагрузки или смещают собачки в многофазной конфигурации, чтобы не все собачки срабатывали одновременно, тем самым снижая угол зацепления.

Втулки

Halo используют подход с несколькими зубьями, чтобы дать вам 120 точек зацепления. В отличие от более обычного плоского профиля, его собачки имеют клиновидную форму, так что сила педалирования сильнее прижимает их к зубьям ступицы.

Стоит отметить, что весь крутящий момент при педалировании передается через собачки, поэтому на них действует довольно большое усилие, и их необходимо регулярно обслуживать, чтобы продолжать эффективно работать, особенно если вы едете во влажных или грязных условиях или в убежище. не использовал ваши колеса в течение некоторого времени.

Втулки с трещоткой

В храповом механизме используется пара соединительных колец с зубьями на внутренней поверхности. Джеймс Хуанг / Immediate Media

Втулка с храповым механизмом имеет пару колец с зубьями на внутренней поверхности, которые концентричны вокруг оси и сдвинуты вместе для передачи усилия педалирования на заднее колесо. Два храповых кольца обычно прижимаются друг к другу большими пружинами, которые окружают втулку и располагаются за одним или обоими кольцами.

Одно или оба храповых кольца могут входить и выходить из втулки по шлицам, выточенным на их внешних краях, которые входят в зацепление с зубьями в втулке и/или корпусе втулки.

Зубья храповика расположены под углом, поэтому при свободном вращении наклонные поверхности каждого кольца скользят друг по другу, скользя против усилия пружин. Когда вы крутите педали, плоские поверхности сцепляются друг с другом, чтобы передать вашу движущую силу на колесо.

Втулки

DT Swiss теперь построены на храповой системе и имеют от 18 до 54 точек зацепления. Для некоторых фрихабов вы можете купить запасные храповики, которые позволяют изменить количество точек зацепления.

Втулки DT Swiss имеют храповую систему. Мэтью Ловеридж / Immediate Media

В стандартной системе DT Swiss Ratchet и в системе Ratchet LN начального уровня оба храповика могут перемещаться во втулке и прижиматься друг к другу пружинами.

В новой модели Ratchet EXP одно храповое кольцо ввинчивается в ступицу колеса, а второе скользит внутрь и наружу по шлицам внутри муфты свободного хода, зацепляя или расцепляя трещотку под действием одной пружины. Эта система легче и используется на высококачественных колесах DT Swiss.

Втулки Chris King используют храповую систему, которая называется «RingDrive». Компоненты Криса Кинга

Втулки

Chris King имеют храповую систему, которая работает аналогичным образом, но с 45 или 72 точками зацепления для сверхбыстрого натяжения, как только вы начинаете крутить педали. В этой конструкции внутренний храповик скользит по ступице, чтобы задействовать муфту свободного хода, придавая ступицам Криса Кинга характерную выпуклость с правой стороны.

Храповой механизм

Криса Кинга скользит по угловым шлицам в ступице, а не по прямым шлицам ступиц DT Swiss.

Это означает, что чем сильнее вы крутите педали, тем сильнее сжимаются две трещотки, поэтому вероятность их проскальзывания еще меньше. Крис Кинг утверждает, что его система может выдерживать в три раза большую крутящую нагрузку, чем некоторые протестированные ею конкуренты.

Zipp также использует храповую систему с 36 зубьями в своих топовых ступицах Cognition, установленных на колесах NSW. Вместо пружины он использует шесть магнитов, чтобы вытолкнуть внутреннее храповое кольцо наружу во втулке, чтобы зацепить храповик в муфте.

Собачка по сравнению с храповым механизмом 

В то время как втулки с собачками имеют несколько отдельных точек контакта между концами собачек и зубьями, с которыми они зацепляются, в системе на основе храповика имеется большее количество точек контакта, разбросанных по кольцу вокруг внутри фрихаба.

Теоретически большее количество контактов на основе колец в храповике должно быть более надежным и лучше передавать усилие, хотя на практике системы на основе собачек достаточно хорошо спроектированы, так что это вряд ли будет проблемой, если они регулярно обслуживаются .

Существует больше возможностей для износа с системой собачек, так как имеется небольшое количество сопрягаемых поверхностей, а не несколько зацепляющихся зубьев храповика. Если одна из собачек выходит из строя или не срабатывает эффективно, существует больший риск повреждения внутренних частей втулки и выхода из строя втулки.

В некоторых ситуациях меньший угол зацепления полезен для более быстрого натяжения после того, как вы начнете крутить педали. Это особенно полезно для лазания по бездорожью. С другой стороны, на горных велосипедах с полной подвеской это может усилить отдачу, когда сжатие подвески тянет цепь и проворачивает ее назад, что также создает дополнительную нагрузку на внутренние части втулки, которые могут выйти из строя.

Храповики могут показаться очевидным выбором для приложений с высокими нагрузками, но если угол зацепления является приоритетом, система со смещенными собачками может быть лучше. Industry Nine использует шесть смещенных собачек в своих втулках Hydra, которые в сочетании с приводным кольцом со 115 зубьями обеспечивают огромные 690 точек зацепления, что дает угол зацепления чуть более половины градуса.

Подшипники ступицы

В некоторых ступицах используются керамические подшипники, но в большинстве используются стальные. Керамическая скорость

Freehub обычно включает собственные герметичные подшипники и часто имеет внутренние и внешние подшипники для поддержки нагрузки. Это в дополнение к подшипникам в колесной оси, хотя DT Swiss, например, перемещает правый ступичный подшипник, чтобы он находился внутри внутреннего храповика в своих ступицах Ratchet EXP, чтобы помочь воспринимать нагрузку.

В большинстве ступиц используются сменные патронные подшипники, но в некоторых, таких как Shimano и Campagnolo, используются незакрепленные шарикоподшипники, герметизированные внутри корпуса ступицы.

Втулки

Shimano можно обслуживать в определенной степени, но когда они изнашиваются, вам официально потребуется совершенно новая втулка, поскольку они не предназначены для разборки, даже если это технически возможно. Втулки от Campagnolo и других брендов проще в обслуживании.

Во многих колесах используются стальные подшипники, но в более дорогих колесах иногда используются керамические подшипники из-за заявленных преимуществ производительности.

Втулка свободного хода против муфты свободного хода 

Часто можно встретить упоминания о муфте свободного хода. Храповой механизм механизма свободного хода встроен в набор звездочек, а не является частью ступицы колеса.

Муфта навинчивается на резьбу, образующую жесткую часть ступицы, с помощью специального инструмента, который входит в прорези в корпусе муфты.

Механизмы свободного хода появились раньше, чем муфты свободного хода. Их до сих пор можно найти на старых велосипедах и большинстве современных односкоростных велосипедов. Однако на многоскоростных велосипедах они были заменены втулкой, поскольку она легче и компактнее, поэтому может работать с меньшими звездочками и более широким диапазоном передач. Втулки также перемещают подшипники дальше наружу, что снижает вероятность изгиба оси.

Вы также выбрасываете храповик каждый раз, когда меняете муфту свободного хода, но сохраняете ее при смене кассеты в системе с муфтой свободного хода.

Стандарты FreeHub

Теперь, когда мы рассмотрели внутренности фрихаба, давайте обратимся к внешней части фрихаба — той части, на которой крепится ваша кассета.

Существует множество различных стандартов, используемых разными производителями трансмиссий, в основном это Shimano, SRAM и Campagnolo, а также различные стандарты для карусельных втулок для горных и шоссейных велосипедов.

Некоторые из них совместимы друг с другом, но многие нет, даже если они рассчитаны на одинаковое количество звездочек, поэтому понимание того, какой тип втулки у вас есть или вам нужен, является ключевым при смене кассеты, замене втулки или покупке новой колесной пары.

Шимано Гиперглайд

Hyperglide от Shimano — популярная конструкция со свободной втулкой. Саймон фон Бромли / Immediate Media

Самая распространенная конструкция втулки — Shimano Hyperglide. Он имеет 9 выступающих шлицов на внешней стороне корпуса втулки, которые соответствуют прорезям на звездочках кассеты.

Два из этих шлицов имеют другую ширину и расстояние между ними, чем другие, что означает, что вы не можете установить свои звездочки неправильно или в неправильном положении.

В корпуса

Modern Hyperglide с втулками подходит 11-скоростная кассета, совместимая с Shimano/SRAM, для колес шоссейных велосипедов.

Многие корпуса муфты обеспечивают некоторую совместимость между различными «скоростями». Уоррен Росситер/Immediate Media

Вы также можете использовать кассеты стандарта Shimano с 8, 9или 10 скоростей, но для установки потребуется установить прокладку 1,85 мм на внутренней стороне кассеты, а также дополнительную прокладку 1 мм для 10-скоростных кассет.

Вам также потребуется использовать прокладку, если вы хотите использовать кассету MTB на 11-скоростной шоссейной втулке, поскольку втулки Shimano/SRAM MTB немного уже.

До того, как появились 11-скоростные втулки, втулки Hyperglide были короче и обычно допускали 8-, 9- или 10-скоростные кассеты (хотя для 10-скоростных кассет требуется проставка). Однако некоторые колеса и ступицы Shimano поставлялись с 10-скоростными втулками, которые не были обратно совместимы.

С переходом Shimano на 12 скоростей в своих новейших групсетах Dura-Ace R9200 компания-производитель компонентов обновила конструкцию своей втулки Hyperglide. Shimano уменьшила ширину шлицов, но увеличила их количество, чтобы увеличить площадь поверхности и, следовательно, уменьшить вероятность того, что звездочки «вгрызаются» в корпус втулки. В кассетах Ultegra R8100 используется та же 11-скоростная втулка HG, что и в предыдущих поколениях.

Микросплайн Shimano

Micro Spline дал Shimano возможность использовать сплав, а не сталь для корпуса втулки. Джош Паттерсон / Immediate Media

Разработанная для использования с 12-скоростными кассетами MTB японского бренда, втулка Shimano Micro Spline имеет 23 шлица, которые в целом аналогичны новым 12-скоростным шоссейным втулкам.

Однако конструкция Micro Spline означает, что кассеты могут иметь небольшую звездочку с 10 зубьями, а не наименьшую звездочку с 11 зубьями, которую может вместить Hyperglide.

Несмотря на то, что они могут выглядеть одинаково, новые 12-скоростные втулки Shimano Dura-Ace и Micro Spline отличаются друг от друга, а кассеты не взаимозаменяемы ни в одной из систем.

СОЗУ XD

Freehub XD иногда называют «драйверами XD». Рассел Бертон / Immediate Media

Система SRAM XD изначально была разработана для установки кассет для горных велосипедов с наименьшей звездочкой с 10 зубьями. У него более короткий корпус, чем у обычной 11-скоростной втулки Shimano/SRAM.

Кассета соединяется с втулкой с помощью комбинации коротких шлицов и резьбового участка на корпусе втулки.

При установке новой кассеты необходимо убедиться, что шлицы кассеты входят в зацепление с муфтой, затем затянуть кассету на резьбе с помощью стандартного инструмента для кассет. Конструкция означает отсутствие отдельного стопорного кольца.

Вы часто будете слышать, как хаб XD называется драйвером XD — это означает то же самое.

СОЗУ XDR

Freehub SRAM XDR шире, чем SRAM XD. Алекс Эванс / Наши СМИ

Стандарт

SRAM XDR (XD Road) по сути такой же, как XD, и работает так же, но на 1,85 мм шире, чтобы вместить 12-скоростные дорожные кассеты в своих беспроводных электронных групсетах eTap AXS.

Его дополнительная ширина означает, что вы можете установить кассету SRAM XD MTB на втулку XDR, если вы установите прокладку 1,85 мм внутри кассеты. Но это означает, что вы не можете установить кассету XDR на колесную пару горного велосипеда с корпусом фрихаба XD.

Кампаньоло FW

Редкий фрихаб Campagnolo. Рубен Баккер-Диос / Immediate Media

Стандартная втулка Campagnolo совместима только с кассетами Campagnolo, поскольку имеет более глубокие шлицы, чем корпус втулки Shimano/SRAM.

Как и у Shimano/SRAM, имеется дифференциальное расстояние между шлицами, чтобы гарантировать, что вы можете установить отдельные звездочки кассеты только в одном положении и одной ориентации. Также есть другое стопорное кольцо, несовместимое с Shimano, которое используется для фиксации кассеты на втулке.

Campagnolo использует единую конструкцию втулки для 9-, 10-, 11- и 12-скоростных кассет, а новейшая втулка N3W также принимает кассеты с 13 скоростями.

Кампаньоло N3W

Втулка N3W, изображенная на фото, представляет собой укороченную версию существующей дорожной конструкции Campagnolo. Мэтью Ловеридж / Immediate Media

Последний стандарт кузова со свободной втулкой Campagnolo N3W был разработан для совместимости с групсетом для гравийных велосипедов Campagnolo Ekar. Он на 4,4 мм короче корпуса со втулкой FW, поэтому он немного легче, но имеет такой же рисунок шлицов.

Более короткий корпус позволяет Campagnolo предлагать 13-скоростные кассеты Ekar со звездочками до девяти зубьев, что дает вам действительно широкий выбор вариантов кассет с 9-36, 9-42 или 10-44 зубьями.

Хорошей новостью является то, что втулка N3W обратно совместима со стандартными дорожными кассетами Campagnolo благодаря адаптеру, который вставляется в конец корпуса втулки N3W. Campagnolo говорит, что в будущем его колесные пары будут поставляться с корпусом FreeHub N3W в стандартной комплектации.

Совместимость с FreeHub

Включать и выключать фрихаб легко и приятно. Рассел Бертон / Immediate Media

Из вышеизложенного вы увидите, что есть некоторые возможности использовать некоторые втулки с кассетами, для которых они не предназначены, обычно с использованием прокладок, чтобы добавить дополнительную ширину, необходимую для установки более узкой кассеты на более широкую втулку.

Возможности расширения свободной втулки для установки более широкой кассеты более ограничены, и только система Campagnolo N3W предоставляет адаптер, позволяющий это сделать.

Многие производители колесных пар продают колеса с возможностью выбора различных стандартов втулки, поэтому, если вы знаете, какой тип кассеты вы планируете использовать, вы можете купить совместимую колесную пару.

Хотя для некоторых колесных пар доступен только один вариант втулки, все чаще можно купить отдельную втулку, соответствующую вашим колесам, что позволяет менять стандарты.

Как обслуживать фрихаб

Обслуживание FreeHub проще, чем может показаться на первый взгляд. Джек Люк / Immediate Media

У нас есть специальная и подробная статья о том, как обслуживать фрихаб. Хотя это одна из самых сложных задач по обслуживанию велосипеда, она не выходит за рамки возможностей домашнего механика.

Некоторые втулки предназначены для снятия с колеса без инструментов, в то время как для других требуются специальные инструменты. Втулки DT Swiss нуждаются в полном наборе различных инструментов для их разборки, в то время как вы можете добраться до некоторых других с помощью стандартного набора шестигранных ключей.

При обслуживании муфты обычно приходится следить за множеством мелких деталей, особенно в системах с собачками, поэтому систематическая и тщательная работа имеет ключевое значение.

Вам также необходимо использовать правильную смазку при повторной сборке муфты. Тяжелая смазка, скорее всего, склеит внутренние детали и может привести к выходу из строя вашей муфты; большинство производителей ступиц указывают свои собственные легкие смазочные материалы.

Авторы

Пол пишет о велосипедных технологиях и делает обзоры всего, что связано с велоспортом, уже почти десять лет. Он проработал пять лет в Cycling Weekly, а также писал для таких изданий, как CyclingNews, Cyclist и BikePerfect, а также регулярно писал для BikeRadar. С технической точки зрения он занимался всем, от ширины обода до новейших велокомпьютеров. Он сделал обзор некоторых из первых электрических велосипедов для Cycling Weekly и рассказал об их превращении в сложные машины, которыми они являются сегодня, на пути к тому, чтобы стать экспертом во всех электрических вещах. Пол увлекался гравием еще до того, как его изобрели, катаясь на велосипеде для велокросса через Саут-Даунс и по грязным дорожкам через Чилтерн. Он также пробовал кататься на горных велосипедах по пересеченной местности. Больше всего он гордится тем, что преодолел весь маршрут Саут-Даунс-Уэй на кроссере и осуществил свое давнее стремление подняться на Монте-Граппа на шоссейном велосипеде.

Теги

Freewheel vs Freehub (Как узнать, что у меня есть?)

Что вы делаете, когда едете и слышите, как кто-то ест Doritos внутри вашего заднего колеса? Хруст, хруст! Если вы ответили: «Включите музыку погромче» и продолжаете кататься, скорее всего, скоро вам придется заменить ступицу. Если, как я недавно, вы ответили: «Вытащите мойку высокого давления и вытряхните всю грязь и песок из своей втулки», вы… ну, на самом деле, вероятно, скоро тоже замените свою втулку. Когда дело доходит до обслуживания вашей муфты свободного хода или муфты свободного хода, ни один из вариантов не является лучшим.

Но прежде чем мы начнем говорить об обслуживании, ремонте или замене муфты или муфты свободного хода, давайте поговорим о том, что они из себя представляют. Что такое муфта свободного хода, что такое муфта свободного хода и как узнать, какая из них установлена ​​на вашем велосипеде?

Что такое муфта свободного хода или муфта свободного хода?

Если ваш велосипед не имеет внутренней передачи, все горные велосипеды используют либо муфту свободного хода, либо муфту свободного хода. Это механический элемент на заднем колесе, который позволяет перестать крутить педали, даже когда колеса продолжают катиться. Если бы не муфта свободного хода или муфта свободного хода, вам пришлось бы крутить педали каждый раз, когда ваш велосипед находится в движении. Подумайте об одноколесном велосипеде или велосипеде с фиксированной передачей: нет такого понятия, как движение по инерции.

A МЕХАНИЧЕСКИЙ КОЛЕСО привинчивается к ступице колеса

Муфта свободного хода или муфта свободного хода работают как храповик, полагаясь на систему подпружиненных собачек, которые входят в зацепление с внутренними зубьями при приложении давления (во время педалирования), но позволяют велосипеду свободно вращаться для движения накатом. Большинство велосипедов с семью или менее передачами на заднем колесе используют муфту свободного хода, в то время как велосипеды с семью или более передачами используют систему свободного хода или кассетную систему. Как правило, детские велосипеды, дешевые велосипеды для взрослых и старые горные велосипеды (до 1990-х годов) используют муфты свободного хода. В большинстве современных горных велосипедов для взрослых используются втулки.

Муфты свободного хода и муфты свободного хода — это разные способы достижения одной и той же цели, но они не взаимозаменяемы. Например, если у вашего велосипеда изношенная втулка, вы не можете заменить ее на втулку. Если муфта свободного хода изнашивается, вы снимаете ее и полностью заменяете всю деталь, включая стопку зубчатых колец. Когда система муфты нуждается в ремонте, вы снимаете кассету или зубчатую передачу, заменяете или ремонтируете муфту и заменяете зубчатые кольца.

Чтобы глубже погрузиться в историю или функционирование муфт свободного хода и муфт, прочтите эту статью.

Как узнать, есть ли у вас муфта свободного хода или муфта свободного хода?

Как упоминалось выше, есть несколько общих правил, которые помогут определить, есть ли у вас муфта свободного хода или муфта свободного хода.

Механизм свободного хода

• Ваш велосипед имеет более 1 и менее семи передач.
• Ваш велосипед старше, чем с начала 90-х годов.
• Это детский горный велосипед или дешевый (менее 500 долларов США) горный велосипед для взрослых.

Если вы все еще не уверены или ищете подтверждение своей догадки, прежде чем покупать запасные части, вы можете определить, есть ли у вас муфта свободного хода или втулка, но не только путем визуального осмотра.

1. Снимите заднее колесо с велосипеда.
2. Найдите инструмент для снятия муфты, который плотно входит в набор звездочек.
3. Прокрутите звездочки назад.
4. Если инструмент вращается вместе с зубчатыми колесами, значит, у вас есть система со свободной втулкой или свободной кассетой. Если инструмент остается на месте, в то время как зубчатые колеса вращаются, то это свободный ход.

Узел муфты свободного хода

На веб-сайте Park Tools есть отличная визуальная иллюстрация этого, которая поможет вам определить, есть ли у вас муфта свободного хода или муфта свободного хода.

Самодельный MTB Pro Совет: Требуется капитальный ремонт вашей втулки Freehub? Позвольте мне помочь с этой статьей 👉 Как отремонтировать муфту

Что лучше: муфта свободного хода или муфта свободного хода?

Втулки лучше по качеству, долговечности и весу. Фривилы часто (но не всегда) лучше по цене.

Поскольку я не инженер, я не буду пытаться определить, действительно ли одна система функционально превосходит другую. Но на самом деле это спорный вопрос, потому что производители велосипедов уже сделали это. В более дешевых велосипедах и детских велосипедах используются фривилы, а не в дорогих велосипедах. Поэтому нет дорогих вариантов выбора более приятной или легкой муфты свободного хода.

FreeHub не всегда является более дорогой технологией. Механизмы свободного хода нельзя чистить или ремонтировать. Вместо этого весь механизм необходимо заменить, когда он изнашивается или ломается. И наоборот, можно заменить отдельные части системы фрихаба или очистить и отремонтировать существующие детали, ничего не заменяя.

Втулка на современном велосипеде

Можно ли установить втулку на трещотку или наоборот?

Без лишних слов: Нет. Муфта свободного хода навинчивается непосредственно на ось (имеется в виду часть оси с резьбой), в то время как шлицы на трещотке совпадают с соответствующими шлицами на кассете. Их нельзя использовать взаимозаменяемо.

Если вы действительно довольны своим велосипедом, за исключением того факта, что у него есть муфта свободного хода, МОЖЕТ быть возможно заменить заднее колесо на колесо с муфтой свободного хода – при условии, что длина оси соответствует вашим задним дропаутам. и убедитесь, что все элементы трансмиссии совместимы.

Кассеты и втулки — это одно и то же?

Кассеты и втулки — это не одно и то же. Кассета представляет собой набор колец, установленных на втулке. Некоторые кассеты состоят из колец, скрепленных болтами, а некоторые кассеты представляют собой кольца, уложенные друг на друга с прокладками между ними. Но, в любом случае, кассета имеет набор гребней, называемых шлицами, которые позволяют ей скользить по ступице точно в правильном положении и оставаться на месте с помощью стопорного кольца кассеты.

Как узнать, что требуется капитальный ремонт или замена муфты свободного хода или втулки?

Вы поймете, что вам необходимо отремонтировать или заменить муфту свободного хода или заменить муфту свободного хода, если вы заметите один или несколько из следующих признаков:

• Хруст или скрежет во время свободного хода.
• Ощущение песка в ступице при свободном вращении.
• Блокировка свободного хода.

Если у вас что-то из этого происходит с трещоткой или ступицей, просто не включайте музыку погромче. И уж точно НЕ вылезайте из мойки высокого давления и не пытайтесь вымыть песок и песок. Хотя это кажется логичным (по крайней мере, так было со мной в первый раз, когда я столкнулся с этим), фрихабы полагаются на обильное количество смазки, чтобы внутренние собачки и зубья двигались плавно. А поскольку и трещотка, и ступица предназначены для работы в герметичной системе, их нельзя промывать водой.

Если ваша муфта свободного хода или муфта нуждается в ремонте или замене, мы расскажем об этом в нашей следующей статье «Как отремонтировать или заменить муфту муфты».