Устройство переключения скоростей на велосипеде

Переключатель скоростей

Переключатель скоростей – элемент трансмиссии, функционал которого направлен на регулировку скоростного режима велосипеда. Он обеспечивает не только безопасность во время езды, но и позволяет максимально эффективно распределять энергию, необходимую для раскручивания педалей и набора скорости. Правильный выбор передачи предоставляет возможность вариации частоты вращения педали, посредством изменения передаточной функции колеса и педали. Каким образом это отображается на практике? При крутом подъеме следует выбирать пониженную передачу, которая позволит уменьшить усилие, необходимое для вращения педали. Спускаясь с горы, стоит перейти на самую высокую передачу. Механизм обеспечит достижение максимально необходимой скорости.

В зависимости от вида переключения, различают механизм внешнего и внутреннего переключения, а также комбинированный их вариант.

Механизм внутреннего переключения

Конструкция устройства основывается на применении планетарных втулок. В отличие от подобных ему механизмов, он исключает наличие кассет со звездочками разнообразного размера, зубьями и навесными переключателями. Привод колеса насчитывает по одной звездочке спереди и сзади, а также цепь.

Схема механизма внутреннего переключения

Основными элементами устройства планетарной втулки являются:

• солнечная шестерня, которая размещена в центре;
• водило. При его помощи осуществляется жесткая фиксация осей нескольких одинаковых планетарных шестерен, которые сцепляются с солнечной шестерней;
• кольцевая шестерня, представляет внешнее зубчатое колесо, которое сцеплено с планетарными шестернями.

На сегодня производители выпускают различные виды планетарных втулок, которые насчитывают от трех до четырнадцати передач. Не исключено наличие встроенной тормозной системы.

Среди преимуществ механизма внутреннего переключения выделяют:

• высокую степень устойчивости к внешним факторам воздействия за счет размещения элементов в корпусе;
• простоту обслуживания, которая объясняется хорошей защитой от воздействия негативных факторов окружающей среды и от последствий езды по плохим дорогам, вследствие чего уход за трансмиссией сводится к минимуму;
• удобство в эксплуатации за счет отсутствия несовместимых сочетаний передач;
• возможность применения с карданным или ременным приводом;
• надежность и долговечность;
• встроенный тормоз;
• переключение передачи в неподвижном состоянии, что особенно актуально для езды в городских условиях.

Одним из главных недостатков планетарной втулки является ее высокая стоимость по отношению к другим вариантам переключения. Она не предназначена для агрессивной эксплуатации, поскольку предусматривает выход из строя в результате существенного увеличения крутящего момента. Из-за конструкционных особенностей ее невозможно отремонтировать в полевых условиях, поэтому механизм не пригоден для установки на горных велосипедах. Планетарная втулка имеет узкий диапазон передаточного функционала и низкую степень КПД привода. Ее большой вес приводит к смещению центра тяжести назад. В подвесах это стает причиной увеличения неподрессоренных масс.

Механизм внешнего переключения

Данная конструкция основывается на использовании двух видов переключателей: переднего и заднего.

Передний переключатель – элемент трансимиссии, главная функциональная обязанность которого – переброска цепи с одной звезды системы на другую. Его устройство предусматривает наличие рамки, которая перемещается благодаря установленному параллелограммному механизму. Натяжение троса провоцирует сдвиг рамки в положение над крупными звездами, а ослабление – над мелкими.

По типу привода различают горные и шоссейные переключатели.

Крепление переднего переключателя может быть выполнено к каретке, раме или на хомуте.

1. Способ крепления E-Type осуществляется методом прижима к кареточному стакану рамы посредством чашки каретки. При этом возможно использование дополнительного крепежа — болта, привинченного к раме. Данный способ крепления применяется для большинства двухподвесов, а также в случае наличия большого сечения подседельной трубы рамы в месте установки переключателя.
2. При креплении к раме, переключатель привинчивается с помощью болтов.
3. Одним из классических вариантов крепления является крепеж переключателя на хомуте (clamp on). В свою очередь, производственный выпуск хомутов может быть универсальным, диаметр которых регулируется при помощи проставок, и по заданным параметрам диаметра подседельной трубы: 28,6;34,9; 38,2мм.

Задний переключатель — параллелограммный механизм с возвратной пружиной, который перемещает рамку в поперечном направлении. Его переключение в одном направлении происходит посредством троса или электропривода, в обратном — при помощи возвратной пружины. Специальная рамка автоматически препятствует провисанию цепи.

Конструкция заднего переключателя приходит в действие только при прокручивании педалей вперед при небольшой нагрузке. В ином случае существует риск преждевременного износа деталей или их поломки.

В производстве переключателя средней категории используется алюминий, тогда как титановая пружина и углепластиковая рамка указывают на улучшенную его модель. Стальные переключатели относятся к недолговечным дешевым механизмам.

Главное отличие заднего переключателя от переднего заключается в возможности работы с кассетами до девяти звезд, тогда как второй предусматривает использование до трех.

Технические особенности заднего переключателя

1. Длина рамки определяет диапазон передаточных отношений, подходящих для работы переключателя. Соответственно, чем больше длина рамки, тем больше показатели его емкости – суммарной разницы между большими и маленькими звездами, которая может быть обработана переключателем во избежание появления провисания цепи. Параметр емкости переключателя указан заводом-производителем.
2. Направление действия пружины может осуществляться посредством затягивания троса или стягивания возвратной пружины.
3. Подвод троса к переключателю предусматривает традиционный вариант (заднее вхождение троса в переключатель) и прямой подвод (верхнее вхождение троса). При этом последний вариант наиболее оптимальный, поскольку устраняет изгиб троса.
4. Крепление посредством съемного, несъемного петуха или к раме.

Среди преимуществ заднего переключателя стоит отметить небольшую стоимость, малый удельный вес, уменьшение потерь энергии благодаря трению внутреннего механизма и большое количество передач.

Относительно недостатков конструкции, главными из них является повышенный износ цепи вследствие ее перекоса, необходимость частого обслуживания переключателя, осуществление переключения передач только при движении, низкий уровень устойчивости к факторам внешнего воздействия.

Видео-инструкция по настройке переключателя

Комбинированное устройство переключения передач

Представленная конструкция является средним вариантом между втулкой и классическим механизмом. Зачастую она устанавливается на велосипеды, предназначенные для городского катания, поскольку совмещает недостатки внутреннего и внешнего переключателя скоростей.

Остались вопросы? Тогда рекомендуем ознакомиться с данным видео-обзором:

Задний переключатель скоростей велосипеда

9 минут Автор: Михаил Скворцов 168

Многие любители велосипедов в процессе катания понемногу осваивают настройку и мелкий ремонт своих байков: здесь – подтянуть тормоза, там – поменять седло. Но, когда дело доходит до заднего переключателя скоростей, многие пасуют. Такая сложная и не до конца понятная конструкция вызывает больше вопросов, чем ответов, и предвещает сложности даже не в настройке, а в установке и снятии.

Конструкция

Переключатель и выглядит, и работает «загадочно», особенно для велосипедиста-новичка. Но сначала разберём, из каких частей составляется переключатель и откуда он появился. К слову, текущий «вариант» заднего переключателя достаточно стар. Он был изобретён итальянцем Туллио Кампаньоло ещё в 1950 году.

Долгое время оставаясь атрибутом дорогих спортивных и шоссейных моделей, лишь в 80-х годах данный переключатель стал появляться на городских велосипедах, а в середине 1990-х – стал де-факто стандартом для большинства конструкций.

Основные элементы

Каково же устройство заднего переключателя? Прежде, чем изучить то, как работает это устройство, рассмотрим конструкцию:

• Рамка – самая заметная часть, которая своим смещением и перекидывает цепь между звёздами кассеты. Рамка изготавливается из прочных материалов и замыкается с двух сторон различными роликами.
• Направляющий ролик – небольшой ролик, на который цепь попадает в первую очередь. Он направляет цепь между звездами кассеты в рамкой;
• Ролик натяжителя – обычно мало, но отличающийся от направляющего ролик, который отвечает за натяжение цепи, которую принимает из рамки. Располагается в самой нижней части переключателя.
• Параллелограммный механизм – основная часть, представляющая собой сочленение нескольких рамок, подтягиваемых с помощью пружины.
• Пружина – обычно самая важная и дорогая часть переключателя, наравне с рамкой и роликами, так как отвечает за возврат (или прижимание) рамки в одну из сторон, фактически – за подвижность всей конструкции.

Кроме того, на переключателе скоростей почти во всех моделях присутствуют элементы для настройки устройства:

• регулировка натяжителя (тросика);
• ограничитель верхней передачи – он же H, High – отвечает за крайнее положение рамки с цепью;
• ограничитель нижней передачи – L, Low – аналогично, но с другой стороны;
• крепёжный болт – специальная точка крепления, обычно на петух. В иных случаях крепление идёт за дополнительную рамку на направляющих.

Ролики

Ролики в переключателе передач разные, и при ремонте или чистке очень важно не перепутать их, так как от этого зависит срок жизни цепи, да и самого переключателя.

Направляющий ролик, он же G-pulley, или guid pulley, – верхний. выполняет сразу несколько задач:

• Направляет цепь на звёзды.
• Компенсирует люфты за счёт небольших горизонтальных смещений.
• Увеличивает плавность протяжки и снижает шум за счёт небольших проточек на зубьях.

T-pulley, он же tension pulley, – натяжной ролик, не позволяющий цепи провисать.

Типы крепления

Де-факто стандартом для крепления задних переключателей является петух. Петух – это небольшой кронштейн, который разработан для того, чтобы быть защитой заднего переключателя и ослаблять силу удара по переключателю и раме. По сути, небольшой предохранитель, потому часто можно слышать, что погнулась и требует замены не рама, а велосипедный петух.

На рамах для петуха обычно есть специальное «ушко», большинство рам идёт сразу с готовым петухом. В некоторых случаях он несъёмный, т.е. для ремонта потребуется сварка, но на большинстве моделей его можно легко размонтировать и заменить. Профессионалы рекомендуют внимательно следить за велосипедным петухом, так как его деформация полностью меняет механику работы приводной системы, и всегда в худшую сторону, приводя к износу и повреждению компонентов.

Кроме стандарта, применяется крепление на перо – элемент рамы, использующийся в профессиональных байках для даунхилла и различных спортивных моделях для увеличения надёжности на сложных трассах.

Несколько лет назад разработчики из Shimano запатентовали технологию Shadow для более компактного крепления переключателя, но конструктивно она остаётся одним из нестандартных креплений на петух.

Подвод тросика

По точке подвода тросика переключатели делят редко, но следует понимать, как будет укладываться рубашка в случае смены устройства.

Стандартный подвод – сзади, когда тросик в рубашке описывает круг вокруг дропаута, образуя небольшую петлю. В такой конструкции с тросиком удобно работать, но лишняя длина тросика и его загиб приводят к необходимости более частого обслуживания и снижают надёжность.

Альтернатива – это прямая подводка, когда тросик входит в переключатель по наиболее короткой траектории. Чуть более сложное оперирование с тросиком и рубашкой компенсируется большей надёжностью и защищённостью всего устройства. Изначально такую подводку использовала только компания SRAM, но в последние годы Shimano и производители реплик всё больше переходят на прямой подвод.

Размеры и типы

Перейдём ближе к механике. Конечно, все велосипедисты знают о модельных рядах. Они ярко именуются и раскручиваются, но под каждым суб-брендом скрывается ряд технических характеристик, которые мы сейчас и рассмотрим.

Длина рамки

Длина рамки влияет на показатель ёмкости заднего переключателя. Это сумма двух разниц – между самыми большими и самыми маленькими звёздами кассеты и системы, т.е. минимально необходимая ёмкость для комбинации звёздочек вычисляется по формуле:

(max1-min1) + (max2 – min2)

Если ёмкость переключателя меньше получившегося значения, цепь будет провисать при определённых комбинациях скоростей. Если брать ёмкость переключателя с серьёзным превышением, на работу системы переключения это не повлияет, но увеличится риск повреждения, так как рамка будет длиннее, а сам переключатель крупнее и тяжелее.

Цена, конечно, напрямую зависит от длины рамки, которая, в свою очередь, за некоторыми исключениями, коррелирует с «уровнем» модели.

Направление пружины

Стандартная процедура работы пружины – это когда на большие звёзды цепь перекидывается усилием с манетки, а на меньшие – пружиной. Этот принцип универсален, и пока что обратное устройство, когда меньшим звёздам соответствует меньшая цифра на переключателе, остаётся в порядке эксперимента фирмы Shimano, проигрывая классике по устойчивости к грязи и повреждениям.

Реакция на тросик

Многие слышали, что переключатели для велосипедов Shimano и SRAM – лидеров в производстве данных устройств – не совместимы. Причина тому проста – в их изделиях используются разные передаточные отношения. Если у SRAM это 1:1, т.е. при подтягивании тросика на 5 миллиметров рамка сдвигается также на 5 миллиметров, то у Shimano это 2:1, т.е. при смещении на 5 миллиметров тросика рамка сдвинется на 10 миллиметров.

Пока так и не появилось устойчивых доказательство преимуществ той или иной системы, а вот универсальность и взаимозаменяемость продолжает страдать, в том числе из-за появлений новых трансмиссий для кассет на 10 скоростей, которые не работают с манетками даже своего титульного производителя.

Принципы работы и обслуживания

В финале – немного о процедуре работы переключателя.

Работа переключателя

При натяжении тросика рамка вытягивается под цепью таким образом, чтобы звенья входили в другую звезду, переключая скорость. В обратном направлении велосипедист ослабляет тросик, позволяя пружине переключателя вернуть рамку в положение над соседней звездой.

Вторая функция переключателя – поддержание провисающей части цепи, которая освобождается при работе на меньших, чем максимальные, звёздах.

От рамок и параллелограммного механизма требуется лишь чёткость движения и достаточная износоустойчивость.

Настройка

Настраиваются в данных устройствах несколько вещей:

1. Натяжение тросика и его ход – с помощью манеток и специального винта подтяжки.
2. Крайние положения рамки с обозначениями High и Low – для ограничения движения.
3. Ход и пропорциональность сдвига с помощью винта настройки.

Есть определённые правила по измерениям и положению рамки, цепи и звёзд, но подробнее о них лучше прочитать в нашем материале о настройке переключателей велосипеда.

Ремонт и монтаж

Ремонт может понадобиться переключателю в нескольких случаях:

1. Ремонт петуха – если повреждение пришлось на него, а не на сам переключатель – демонтируем и исправляем.
2. Если разболтались или были повреждены ролики.
3. Когда была погнута рамка.

Всё исправляется либо заменой элемента (ролика), либо выправлением погнутых частей, ну а иногда – просто заменой изделия. Самое главное – это корректно установить задний переключатель, об этой процедуре наша отдельная статья.

Заключение

Задний переключатель – не такая уж и загадочная часть велосипеда, как это может показаться сначала. Понятная конструкция и простой механизм позволяют нам удобно пользоваться данными устройствами уже более полувека. После прочтения этой статьи, надеемся, вам будет проще выбрать новый переключатель или настроить его своими руками без привлечения механиков из веломастерской.

Что такое передачи (скорости) у велосипеда и как их переключать.

В этой статье мы поговорим о переключении скоростей (передачах) на велосипеде. Для чего они нужны, как правильно выбрать передачу и как правильно переключать.

В нашем магазине продаются велосипеды с одной, 6-ю (у них одна передняя звезда и 6-ть задних звезд) и 21 передачей (3 передние звезды и 7 задних звезд).

Для чего вообще нужны передачи?

Передачи нужны для комфорта велосипедиста. Они позволяют экономить силы и подобрать наиболее удобный режим езды исходя из:

• Рельефа дороги (ровная трасса, подъем или спуск, разгон или плавное торможение)
• Качества дорожного покрытия (одно дело езда по ровному шоссе, а другое по городскому асфальту в буграх и впадинах или по грунтовой дороге)
• Требуемой скорости движения – необходимо поддерживать заданную скорость движения или разогнаться
• Погодных условий (например, попутный или встречный ветер)
• Физического состояния велосипедиста

При правильном использовании передач можно:

• быстрее, а главное более экономично (с точки зрения физических сил, при тех же прочих условиях), добраться из одной точки в другую, чем при поездке на односкоростном велосипеде.
• не маловажен и тот факт, что при правильном подборе передач, продлевается срок службы деталей байка.
• и последнее, при неправильной установке передач коленные суставы будут подвергаться гораздо более серьезной нагрузке.

Что значит «переключить передачу»

Фактически переключение передач – это переброс цепи с одних звезд на другие на передних шестеренках и задней кассете. Что это такое и где они располагаются на велосипеде можно посмотреть на схеме.

Если на велосипеде 6-7 скоростей значит, на нем установлена одна передняя звезда (шестеренка) и задняя кассета на 6-7 звезд. Если 18 и больше – стоит 3 передних звезды и задняя кассета на 6-7 звезд. Иногда задние кассеты бывают и на 9-10 звезд, что позволяет довести число скоростей до 27-30.

Как нумеруются звездочки в системе и кассете трансмиссии

Принята следующая нумерация звезд: все звезды имеют нумерацию от рамы. Только передние три звезды (в системе) идут на увеличение – 1-я самая маленькая, 2-я средняя и 3-я самая большая, а в задней кассете звезды расположены наоборот: 1-я самая большая, а последняя самая маленькая.

Здесь важно понять, что при выборе передачи цепь не должна быть сильно перекошена. Иначе она и звезды трансмиссии будут сильно тереться друг об друга и быстро изнашиваться.

На этом рисунке показаны те варианты включения передач, которые не рекомендуется использовать как раз из-за перекоса цепи.

Чем переключают передачи.

Переключают передачи специальными ручками на руле – манетками. Они бывают вращательными – переключение скоростей происходит поворотом ручки или рычажковыми – передачи переключаются специальными рычажками.

У вращательных манеток (revoshift и grip-shift, грипшифт) — при вращении ручки на себя или от себя происходит переключение скорости.

У рычажковых переключателей имеются небольшие рычажки для пальцев. Один переключает на большую скорость, другой на меньшую. Эти манетки для многих велосипедистов более удобны, менее прихотливы в обслуживании, но часто более дорогие.

У нас можно купить велосипеды и с вращательными и с рычажковыми манетками известных японских производителей Shimano и Sypo.

Обычно левая манетка отвечает за переключение трех передних шестеренок, а правая – за переключение звездочек в задней кассете. Таким образом, для подстройки под основной тип местности используется левый переключатель и передние звезды. А правый для частных и недлительных изменений во время поездки.

Теперь важно понять, как подбирать передачи и правила их переключения.

Какие передачи и когда использовать

Самая маленькая передняя звезда (номер 1) используется при крутых подъемах, поездках по вязкому грунту или песку, густой траве, при сильном встречном ветре на грунтовке. То есть когда есть сильное сопротивление движению велосипеда. При этом на задней кассете используются самые большие звезды с номерами от 1 до 3 в зависимости от их количества в кассете.

Комбинация самой маленькой передней звезды и самой большой задней – дает максимальную мощность и используется для крутых подъемов.

Средняя передняя звезда (номер 2) это основная рабочая шестеренка. Используется чаще всего при езде по асфальту, грунтовым дорогам, при сильном встречном ветре, плотному песку и грунту, на небольших горках. При этом используются задние звезды с номерами от 2 до 5-6 в зависимости от звезд в кассетах – главное, чтобы не было сильного перекоса цепи, как показано на рисунке.

Самая большая звезда спереди (номер 3) используется при езде по ровному шоссе, асфальту, укатанной грунтовке, когда нет сильного встречного ветра, при спуске, для поддержания скорости при небольших физических нагрузках. При этом используются маленькие задние звезды на 6-7 звездных кассетах это 5,6,7 звезда. На 8-9 звездных кассетах это 5-8,9.

Комбинация самой большой передней звезды и самой маленькой задней – дает максимальную скорость.

Начинать езду рекомендуется со средней передней шестеренки. Задним переключателем подбирайте себе самую удобную нагрузку на ноги. Если дорога пошла под гору, и Вы чувствуете, что задних звезд уже не хватает, чтобы прибавить – переходите на большую звезду спереди. Как только темп вернется к обычному – вернитесь на среднюю переднюю шестеренку.

Аналогично и с нижними передачами. Поехали в гору и чувствуете, что задних звезд не хватает – переходите на переднюю малую звезду (номер 1), и потом возвращайтесь на среднюю, когда дорога станет ровной.

Что нужно еще понимать при выборе передачи. Есть у велосипедистов такое понятие – «каденс». Это частота вращения педалей в минуту. Оптимальная частота должна быть 80-110 оборотов с минуту. Это связано с физиологией коленного сустава. С выделением «смазки» в суставе для уменьшения трения костей. При слишком низком каденсе (менее 80) «смазка» более вязкая, а более 110 идет слишком сильная нагрузка на колено. Поэтому Ваша задача при выборе передачи как раз и заключается в том, чтобы держать этот оптимальный каденс (80-110 оборотов в минуту).

В общем, строгих правил нет – каждый байкер сам выбирает, как ему удобно ехать. Помня эти простые правила, не бойтесь – пробуйте. Тело само Вам подскажет, как и когда переключать передачи, а потом появится опыт и переключение передач будет происходить практически на автомате.

Правила переключения скоростей

1. Любое переключение скоростей должно происходить в движении, т.е. педали должны крутиться. Причем при переключении на передних шестеренках педали нужно крутить плавно, без усилия, чтобы цепь стала на соседнюю звезду с меньшим усилием. На них разница между зубьями соседних звезд более 10. На задних звездах кассеты перепад количества звезд не такой большой и поэтому там цепь перебрасывается спокойней.
2. Переключение на новую передачу должно быть бесшумным. Если Вы слышите неприятный металлический скрежет, значит, Вы выбрали неправильное соотношение звезд и, в итоге, цепь перекосилась, или трансмиссия велосипеда настроена неправильно.
3. Переключаться нужно заранее, не на самом подъеме или спуске, а перед ним.
4. Если нужно переключиться на несколько передач сразу – то лучше это делать поэтапно, по одной
5. Нельзя переключать одновременно передние и задние переключатели – может заклинить цепь.
6. Не переключайте передачи при неподвижном велосипеде – так их можно сломать.

Придерживайтесь этих простых принципов и правил, держите цепь смазанной, переключатели чистыми, и путешествуйте на велосипеде в свое удовольствие.

И в заключении, хочется сказать вот еще что.

Существует всего два типа систем для переключения передач. Систему, основанную на звездах мы рассмотрели в этой статье.

Второй вариант – это использование планетарной втулки на заднем колесе. Она обладает как рядом преимуществ, так и некоторыми недостатками, о которых описано в другой статье и почитать об этом можно в ней.

Видео по переключению скоростей

Системы переключения передач для велосипедов.

Многие думают, что велосипед-это достаточно простой набор механизмов, да это так, однако далеко не все велосипеды и их узлы можно назвать «примитивными». Рассмотрим систему переключения передач.
Оптимальная эффективность педалирования, скорость педалирования и еще куча параметров.
Все это регулируется при помощи механизма переключения передач. В отличие от синглспида, велосипед с несколькими режимами передачи крутящего момента, способен подстраиваться под конкретные условия передвижения. «Скоростную» систему используют практически на всех типах великов: от городских и трюковых до шоссейников и “маунти-байков”.
Переключатели скоростей на велосипеде делятся на три основных вида:
– с внешним механизмом;- с внутренним механизмом;- комбинированные (сейчас почти не используются и составляют всего 1,5% от общей массы из-за дороговизны и сложности изготовления)
Переключатель с внешним механизмом
Чаще всего на велосипедах применяют внешние переключатели: передний и задний.
Передний. Его работа состоит в том, чтобы перебрасывать цепь с одной звезды на другую. Параллелограммный механизм перемещает рамку, через которую проходит цепь. При переключении на другую скорость рамка перемещается и располагается над необходимой звездой, после чего цепь тоже перескакивает на неё. Передние переключатели различают по характеристикам:
1. По способу крепления к раме: на хомутах к подседельной трубе, braze on(в специальную скобу на раме, болтом) или к каретке на кронштейне.2. По способу крепления троса: сверху или снизу.3. По углу установки на раму.4. По типу велосипеда, на который они устанавливаются: для шоссейных и горных велосипедов выпускают отдельные системы5. По шагу: размер рабочей части троса от меньшей звезды к большей.6. По максимальному размеру самой большой звезды.7. По ёмкости: разница между размером наибольшей и наименьшей звёздами в кассете.
Задний. Принцип работы и функции заднего переключателя такие же, как и у переднего – перебрасывать цепь с одной звезды на другую. Но, в отличии от переднего, где максимум 3 звезды, на заднем их количество на кассете доходит до 11-ти. Дополнительная функция у него – это натяжение цепи.По своим характеристикам задние переключатели делятся на виды:
1. По типу велосипеда, на который они устанавливаются: для шоссейных и горных велосипедов выпускают отдельные системы2. По шагу: размер рабочей части троса от меньшей звезды к большей.3. По максимальному размеру самой большой звезды.4. По ёмкости: разница между размером наибольшей и наименьшей звёздами в кассете.5. По типу крепления: на съёмном или несъемном петухе, под гайку или на болте6. По типу тяги: с прямой тягой трос перебрасывает цепь на большие звёзды, а пружина на меньшие.С обратной тягой соответственно наоборот, но такие переключатели встречаются крайне редко, т.к. их уже давно не выпускают.
Переключатели с внешним механизмом имеют простую конструкцию, малый вес, низкую цену и большой диапазон передач. Недостатки: быстрый износ цепи из-за перекоса при переключении; частое обслуживание – чистка, смазка и настройка; большая вероятность поломки при падении; скорость можно переключить только при движении педалей
Переключатель с внутренним механизмом(планетарная система).

Во внутренних переключателях передач, механизм переключения находится внутри задней втулки. Такая втулка называется планетарной. Внешний вид велосипеда с ним напоминает “фикс” или “сингл” (велосипед с одной передачей): одна большая звезда впереди и одна маленькая сзади. Как правило, в планетарной втулке расположен и задний тормоз велосипеда, но естественно есть втулки с креплением под диск или вообще без тормоза, под ободные тормоза.
Количество переключаемых передач в планетарной втулке может быть от 3-х до 14-ти. Устанавливаются в основном на дорожные, городские и прогулочные велосипеды. Переключатель на основе планетарных втулок имеет большой ресурс работы, благодаря тому, что сам механизм закрыт в корпусе от внешних воздействий и имеет постоянную смазку, износ цепи или ремня никак не влияет на четкость переключения. Из преимуществ также стоит отметить встроенный тормоз и возможность переключиться не вращая педали, практически без вреда для механизма. Недостатков немного, но они существенны: необходимо дополнительно прилагать усилие из-за трения узлов; большой вес устройства; трудный ремонт; высокая цена.
К наименее распространенному типу трансмиссии велосипеда, относится планетарная втулка, внутри которой расположен шестеренчатый механизм изменения передаточного соотношения. Взаимное расположение и зацепление шестерней регулируется переключателем скоростей, который, в свою очередь, приводится манеткой на руле. Принципиальное отличие от «звездочной» трансмиссии позволило такой системе переключения передач неплохо укрепиться в велосипедной среде.
Из чего состоит и как работает планетарная втулка.
Устройство планетарных втулок достаточно сложное и напоминает механизм автомобильной коробки передач. «Солнышко» жестко закреплено на оси заднего колеса велосипеда. Именно с ней зацепляются планетарные шестеренки. Для их фиксации используется «водило». Эта деталь не позволяет сателлитам – так иначе можно называть планетарные шестерни – разъезжаться и сцепляться друг с другом, а также определяет их направление движения. Довершает механизм эпициклическая шестерня, которая вращается за счет педалирования.
Звездочка сопрягается с механизмом втулки с помощью шлицевого привода, исполнительного механизма втулки. При изменении передачи он изменяет скорость вращения “водила”, относительно кольцевой шестерни, благодаря чему и достигается переключение.
Интересная особенность такого типа механизма – это работа в качестве редуктора. Солнечная шестерня играет роль неподвижного элемента, эпицикл – ведомого элемента цепи или ремня, “водило” замыкается на корпус втулки.
Для примера рассмотрим, как работает механизм планетарной передачи на простой планетарной втулке с тремя передачами:
-Пониженная передача. Кольцевая шестерня опережает “водило” за счет его зацепления корпуса планетарной втулки. Передаточное отношение меньше единицы и составляет примерно 0.733.
-Главная передача. Крутящий момент с эпицикла передается на втулку за счет зацепления ее с планетаркой. Иначе говоря, со втулкой соединено не “водило”, как на первой передаче, а шестерня. Что происходит при этом? Втулка вращается быстрее “водила”, а для достижения максимальной скорости понадобится больше усилий по сравнению с пониженной передачей.
-Передаточное число повышенной, или третьей, передачи больше единицы, и для трех скоростных велосипедов оно составляет примерно 1.364. Направление движения “водила” и втулки противоположны, благодаря чему достигается ее большая эффективность, для достижения большей скорости, по сравнению с главной передачей.
-Для планетарных втулок с 5, 7 и т.д. скоростями диапазон передаточных отношений выше, чем у втулки с тремя передачами, за счет большего количества шестеренчатых механизмов. Принцип работы много скоростных и простых втулок будет одинаковым. Разница только в том, что у каждой планетарной составляющей будут свои фиксированные (как у 3-х ступенчатой планетарки) значения отношений передач, а в целом у механизма их будет в несколько раз больше.
Производители планетарных втулок: плюсы и минусы
Изготовлением планетарных втулок на велосипеды занимается всего несколько производителей(указаны основные):
Shimano,SRAM,Sturmey-Archer,Rohloff.
-Последний занимает лидирующее положение по сложности изобретенного механизма. Втулка этого производителя включает 14 планетарных составляющих. Большое количество передаточных отношений и высокая эффективность смело конкурируют с аналогичными показателями продвинутых звездочных(классических) систем переключения передач.
-Второе место занимает SRAM – его планетарка имеет 12 скоростей, а передаточный диапазон превышает 400%.
-Shimano – известнейший производитель велозапчастей и планетарных втулок. Его хорошо зарекомендованные втулки с 3, 4, 7 и 8-планетарными механизмами дополнены обновленной версией – с 11 передачами, Shimano Alfine.
-Sturmey может похвастаться гибридными кассетно – планетарными механизмами, а также другими типами стандартных втулок с тремя, пятью и семью скоростями.
Преимущества использования планетарных втулок.
1 ) Прямой ход цепи/ремня(без перекоса) и низкий износ ведущей и ведомой звезд. Снаружи трансмиссия выглядит почти также, как у обычного синглспида или фикса.2 ) Скрытый от внешних воздействий механизм переключения передач отличается высокой долговечностью по сравнению с кассетами и трещотками. Могут быть задействованы все соотношения передач, т.е не стоит беспокоится о сильном перекосе цепи/ремня. Об этом смело скажут отзывы от велосипедистов, перешедших с «стандартных» систем на планетарные.3 ) Нет необходимости постоянно обслуживать устройство, по крайней мере это нужно делать гораздо реже, также его сложно нечаянно повредить.
Недостатки использования планетарных втулок
1 ) Невозможность использования в велосипедном спорте из-за высокого трения, т.е. более низкого кпд и чувствительности шестерней к точности включения передачи.2 ) Большой вес.3 ) Ремонт таких механизмов почти невозможен в домашних условиях, да и сервис, где ремонтируют планетарные втулки, нечасто можно встретить. Одноразовость планетарок не позволяет их выгодно привести в рабочее состояние, лучшим вариантом будет установка новой.4 ) Высокая стоимость.