輪組系統(tǒng)之花鼓 輪組作為自行車系統(tǒng)中非常重要的部分,其重量、剛性、風阻系數(shù)等因素對自行車的性能有非常大的影響。今天我主要講解一下廣大車友對自行車花鼓的組成,結構和原理以及車友對培林花鼓和滾珠花鼓存在的一些誤區(qū): 要講花鼓首先要了解輪組是由哪幾個部分組成的:它主要由輪圈,花鼓,輻條和輻條螺母(俗稱條帽)組成,三者的組合以及輻條的編制方法共同影響輪組的性能。 花鼓 可以說是輪組的核心,其潤度極大的影響輪組在行進過程中的實際滾動效果。自行車上運用的花鼓主要分為鎖牙式花鼓(俗稱旋式花鼓)和卡式花鼓。 紅色部分為卡式塔基部分 注:花鼓右側帶鎖牙部分安裝旋式飛輪也稱鎖牙式花鼓。 山地車和公路車均采用卡式花鼓,但在一些低端整車上會比較大量使用鎖牙花鼓來降低成本。目前大部分高端花鼓均采用鋁合金外殼,部分高端車上也有采用碳纖維殼體的花鼓。 花鼓根據(jù)內部滾動部分的不同,又分為滾珠花鼓和培林花鼓。 注:shimano XT花鼓拆解圖,該花鼓為滾珠式花鼓。 注:培林后花鼓剖面圖,灰色部分為培林所在位置,此圖為4培林花鼓。 花鼓的機構和原理 前花鼓:通過內部的培林或珠碗(俗稱擋碗兒)結構,連接花鼓殼體和軸心,讓花鼓體相對軸心能自由回轉。 注:滾珠前花鼓的分解圖片。 注:培林前花鼓剖面圖。 后花鼓:通過棘輪裝置實現(xiàn)對輪組的驅動,棘輪裝置一般包括棘爪(又稱作千金片,彈片,卡針等)和棘齒。踩踏時,花鼓棘爪咬緊棘齒,傳輸驅動力;停止踩踏時,棘爪放開棘齒,自行車能依靠慣性滑行。大部分棘輪裝置的棘爪是設計在后花鼓的他系上,棘輪設在花鼓殼體上,而有些則剛剛相反。 注:塔機內棘輪結構示意圖。 注:輪組的塔基拆解示意圖。該塔基為傳統(tǒng)結構。 注:DT Swiss花鼓內的行星齒輪。 注:DT Swiss花鼓剖面圖。中間兩顆行星齒輪互相咬合轉動輪組。 注:Chris King花鼓構造以及分解圖。 注:Chris King花鼓構造以及分解圖。 市場上還有部分品牌或型號的后花鼓,如DT Swiss、Chris King、Ring Drive等高端花鼓,放棄了普通的棘爪和棘齒,采用行星棘輪(類似汽車離合器的特殊棘輪裝置),但作用效果相似。 花鼓的種類與特點: 通常說到花鼓的種類,是根據(jù)內部滾動部分的機構,區(qū)分為珠擋花鼓(又叫滾珠花鼓)和培林花鼓(或軸承花鼓)。 1.珠擋花鼓 特點是: 1.滾珠直接接觸珠碗和軸檔,接觸面積大; 2.無需像培林一樣滾珠需要內外套支撐,所以可以容納更多的滾珠; 3.理論上珠擋花鼓可以承受更大的壓力,且側向受力更好; 4.容易拆卸保養(yǎng),但是調節(jié)滾動機構需要豐富經驗,實際操作對于普通車友并不算方便; 5.缺點是較大的接觸面姐會增加摩擦力,影響潤度。 6.防水性能較弱,不過高端珠擋花鼓在防水方面也表現(xiàn)優(yōu)異。 2.培林花鼓 培林花鼓的滾動部分主要由高精度的滾珠軸承組成,部分結合滾珠,通常有2培林、3培林和4培林之分,分別代表花鼓內部的軸承數(shù)量,其中3培林和4培林主要用在后花鼓。 特點是: 1.培林花鼓內部有支撐架,穩(wěn)定性和精度高; 2.安裝的滾珠數(shù)量少,摩擦力小,潤度高,當會犧牲耐用性和舒適性; 3.徑向,也就是豎直剛性非常高,但是側面剛性較弱; 4.無需保養(yǎng),磨損后可以直接更換,維修成本低; 5.需要用到專業(yè)工具安裝拆卸,不正確的方法會損壞軸承。 大多數(shù)剛入門車友對花鼓的認識誤區(qū): 1.培林花鼓一定比珠擋花鼓好? 注:培林花鼓和擋住花鼓的受力分析。 培林花鼓不論在精度上還是在潤度上都不珠擋花鼓好,在自行車垂直地面的騎行中,使用培林花鼓的后輪變速更精準,同事騎行更加省力和順滑。但在轉向,搖車等情況下,自行車輪組并非垂直受力時,培林花鼓由于軸向剛性較弱,效率會有所降低,而珠擋花鼓不會出現(xiàn)這種情況。如SHIMANO禧瑪諾 XTR和7900等頂級的花鼓也是采用珠擋設計,高精度的做工也能使產品達到高潤度。 2.培林花鼓軸承越多,強度越高? 注:藍色箭頭示意方向為培林受力位置和方向,箭頭越大代表受力越大。 前花鼓如果是培林花鼓,一般為2培林,后花鼓則有2培林,3培林,4培林三種規(guī)格。4培林花鼓中,主要用于承重的軸承也僅為花鼓殼體內的2個,因此在強度上和2培林花鼓基本是相同的。 培林花鼓的真正意義在于,另外兩個軸承主要支撐棘輪的準轉,軸承的高精度可以使塔基和飛輪轉動時減少偏擺,使變速更加精準。 3.花鼓響數(shù)越多越好? 注:喬森出品的120響花鼓。 注:雖然是120響,但是依然采用了三棘齒結構,但是棘齒上多出了更多的小爪牙,提高接觸面積。 注:仔細觀察可以看到密密麻麻的120齒棘齒,缺點就是磨損快,易磨損打滑。材質做工上起到了相當大的作用 注:一般常見花鼓的棘爪和棘齒。棘爪密度并沒有上圖高的那么離譜。但是卻能達到更好的平衡。 后花鼓內裝置了棘輪裝置,轉動輪組時,棘輪裝置會發(fā)出響聲(就是推車時發(fā)出的嗒嗒嗒的聲音)?;ü捻憯?shù)一般以轉動一周塔基時,花鼓發(fā)出的聲音的次數(shù)計算。實際保養(yǎng)花鼓時,給棘輪裝置添加越多的潤滑脂會使響聲變小甚至消失,同時也會增加花鼓的阻力。而花鼓響聲越多并不代表越順滑,響數(shù)越多意味著棘爪碰撞棘輪的次數(shù)越多,會在一定程度上損失動能。 高響數(shù)花鼓的真正意義在于,踩踏過程中,棘爪在踩踏很小角度時即可咬緊棘齒,降低發(fā)力損失。 根據(jù)部分花鼓廠商的測試,花鼓在50-60響的情況下最能達到最佳性能表現(xiàn)。 好了,今天內容就到這里,我們下期再見,單車基械匠,每天給您帶來更多新奇,好玩,有趣,實用的單車知識。 |
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