Звездочки на велосипед

Велосипедные звездочки

9 минут Автор: Михаил Скворцов 504

Звезды – узлы трансмиссии для осуществления цепной передачи усилий от ног велосипедиста на заднее колесо. Звездочки для велосипеда играют первостепенную роль – без них он просто не поедет. Односкоростные модели снабжаются парой – ведущей и ведомой звездами. Велосипеды с многоступенчатой трансмиссией оснащаются скоростными наборами спереди (система) и сзади – трещотка или кассета.

Количество и размеры звезд определяют гибкость велосипеда в различных дорожных условиях. Благодаря правильному передаточному отношению, можно существенно снизить энергозатраты на поездку и перемещаться с комфортной скоростью. Долговечность деталей зависит от качества материала, стиля катания и качества обслуживания – при должном уходе даже «начальные» звезды прокатают дольше профессиональных, но запущенных.

Передаточное отношение ведущих и ведомых звезд

Звезды на скоростных велосипедах располагаются на правом шатуне (ведущие) и втулке заднего колеса (ведомые). Через цепь идет передача усилий от передних шестерней к задним. Интересно, что заднее колесо, наоборот, ведущее, а переднее – ведомое.

Передаточное отношение – разница между размерами и количеством зубьев на звездах. Данный параметр напрямую влияет на скорость передвижения и мощность передачи. Высокое передаточное отношение обеспечивают большая ведущая и малая ведомая шестеренки, низкое – наоборот, малая передняя и большая задняя звездочка. Соответственно, передачи на классической трансмиссии в первом случае 3 х 8, а во втором 1 х 1.

Чем больше передняя звезда, тем выше скорость. Например, спереди имеется 44 зуба для зацепления цепи, сзади – 11 зубьев. За один оборот педалей задняя шестерня и проделают 4 оборота. Если взять передачу 22 на 11, то здесь за один оборот педалей будет сделано только 2 оборота колеса. На низких передачах наблюдается обратная ситуация: спереди цепь стоит на 22-зубчатой шестерне, а сзади на 32. Передаточное отношение меньше 1, то есть за 1 оборот педалей колеса не успевают прокрутиться полностью.

Высокие передачи предназначены для быстрого передвижения по ровной дороге. На подъемах, при встречном ветре и в плохих дорожных условиях используются пониженные передачи – скорость велосипеда ниже, зато выше мощность и меньше энергозатраты. Зачастую используются передачи со средним соотношением звезд, например, 2 х 5 и 2 х 6.

На каждую звезду системы приходится свой диапазон на кассете. Он может «плавать», то есть одна и та же задняя передача относится к двум звездам системы сразу, но, в принципе, закономерность такая:

Что имеем для односкоростных велосипедов? Здесь всего пара шестеренок, классическое передаточное отношение 2. Соответствует средним показателям на скоростных моделях, предназначено для передвижения по асфальту, укатанным грунтам, условно приемлемо на коротких подъемах.

Увеличить скорость велосипеда-синглспида самостоятельно можно, если поставить вперед звезду большего диаметра. Для частого преодоления горок актуальнее будет увеличить размеры задней шестерни.

И напоследок о том, как нумеруются передачи. В системе звездочки располагаются в порядке убывания, на кассетах – по возрастанию. Крайние внешние шестеренки – высшие передачи, внутренние – низшие. Меньшая передняя звезда соответствует первой, в кассете – последней передаче. По числу звезд спереди и сзади определяется ступенчатость трансмиссии, для этого множим цифры:

• 1 х 7 = 7 передач;
• 3 х 7 = 21 передача;
• 3 х 8 = 24 передачи;
• 3 х 9 = 27 передач.

И так далее. Нужно ли такое количество «скоростей» на практике? Все зависит от стиля катания и области использования велосипеда. Однако важно правильно подбирать звезды – так они и цепь будут меньше подвергаться износу, а поездки будут более комфортными. И если трансмиссия позволяет с максимальной точностью подобрать передачу, то так и надо делать.

Овальные звезды, отличия от круглых

Овальная звезда – новинка или ретро-всплеск? Можно сказать, и то, и другое. Экспериментировать с формой шестерней на цепную передачу (а именно, придавать ей сплюснутую форму) начали еще в позапрошлом столетии. Далее это как-то забылось, а в последние годы вернулось и активно внедрилось в современную веложизнь.

Эксцентриситет звездочки немногим больше нуля, поэтому форма близка к кругу, по аналогии с орбитой Земли. Максимальная сдавленность может достигать 30 %. Популярности в наше время не имеют, выпуск больше направлен на гоночные модели.

Вращающийся вокруг оси эллипс по-своему перераспределяет нагрузки и меняет эффективность передаточного момента.

Рассмотрим, в чем особенности эллипсоидных шестеренок:

• скачки передаточного соотношения звезд;
• более равномерное распределение нагрузок – снижение их при горизонтальном положении шатунов и увеличение при вертикальном;
• ярко выражен разгон;
• дополнительные нагрузки на вал каретки.

В соответствии с этим разберем плюсы и минусы таких звезд в сравнении с круглыми:

Звездочки для велосипеда: передние и задние

С велосипедом сегодня знаком практически каждый житель планеты. Это экологически чистый вид транспорта, который укрепляет здоровье. Каждый велосипедист должен обладать минимумом знаний, который просто необходим для ремонта байка.

Передняя звезда— это одна из самых важных деталей велосипеда. Они предназначены для переключения скоростей и передачи крутящего момента и являются главным конструктивным элементом кассеты.

Звезды на велосипеде — описание, количество

Звезда — это часть трансмиссии велосипеда. Передние относятся к ведущей части трансмиссии. А задние являются ведомой частью трансмиссии. Благодаря этим конструктивным элементам вращение передается с педалей на заднее колесо.

Без этих конструктивных элементов велосипед не поедет, потому что усилие не будет передаваться на заднее колесо. Эта простая деталь действительно является незаменимым узлом трансмиссии.

Велосипеды бывают двух видов:

• Скоростные велосипеды, которые имеют многоступенчатую трансмиссию.
• Односкоростные модели.

Модели с многоступенчатой трансмиссией оснащаются двумя системами:

• Система задних звёзд (ведомая). Количество 7–11.
• Система передних звезд (ведущая). Количество 2–3.

Ведомая система состоит из кассеты и трещотки. Односкоростные велосипеды имеют стандартное оснащение:

По назначению велосипеды делятся на несколько категорий (гибридные, городские, шоссейные, горные и т. д.). Количество звёзд для каждой категории определяется индивидуально.

• На горных байках обычно 3 ведущие.
• На шоссейных велосипедах 2 ведущие.
• На велосипеды для экстремальных видов спорта часто устанавливают одну ведущую.

От чего зависит долговечность деталей трансмиссии:

• качество ремонта и обслуживания;
• стиль езды;
• качество материалов.

Эти конструктивные элементы изготавливаются из каких материалов:

1. Титан. Титан используется для изготовления самых дорогих изделий. Характеризуется высокой прочностью и легким весом.
2. Алюминий. Изделия из такого материала в несколько раз дешевле титановых. Характерной особенностью является небольшой вес. Применяя такие детали, велосипедист может максимально облегчить вес байка. Изделия из алюминия пользуются большой популярностью среди профессиональных велосипедистов.
3. Сталь. Идеальное соотношение цены и качества. Это прочный и надежный материал.

При выборе необходимо учитывать такие факторы:

• Материал.
• Способ крепления.
• Диаметр.
• Число зубьев (18–52).
• Назначение.

Переднии звезды – ведущие

Передние звёзды — это часть трансмиссии транспортного средства. Их число составляет 1–3. Они представляют собой диск, который устанавливается на каретку. На каждом диске есть определённое количество зубьев.

Цепь устанавливается на зубья. Эта часть трансмиссии используется для передачи крутящего момента, а также переключение скоростей. При необходимости велосипедист может повысить или понизить крутящий момент.

Запчасти делятся на два вида:

• Несъемные.
• Съёмные. При необходимости такие звёзды можно снять.

Задние звезды – ведомые

Задние звёзды представляют собой ведомую часть трансмиссии. Они предназначены для переключения скоростей. Их количество зависит от вида транспортного средства и стиля езды. Эта часть трансмиссии позволяет удобно педалировать в разных условиях.

Звёзды собираются в один узел. Количество варьируется от 7 до 11 штук. Они изготавливаются из разных материалов (титан, сталь, алюминий). Дорогие модели никелируют, а также хромируют.

Количество зубьев варьируется от 11 до 36 штук.

Примеры:

• Шоссейные велосипеды (11–27).
• Горные велосипеды (14–36).

Виды крепления звезд на кассете

Звёзды различаются по креплению:

Каждый способ крепления имеет свои преимущества и недостатки.

Разборные на едином барабане с разделителям

Разборные крепления представляют собой кассету. Эта кассета состоит из нескольких звёзд. Они соединяются при помощи специальных винтов или заклепок. Все конструктивные элементы разделены между собой специальными перегородками. Количество конструктивных элементов варьируется от 1 до 11.

При необходимости кассету можно разделить. Кассету разделяют для замены конструктивных элементов.

Разборные на едином барабане с разделителями крепления имеют большой вес. Поэтому не приобрели широкую популярность среди профессиональных велосипедистов.

Разборные на едином барабане с разделителями крепления часто загрязняются. При этом произвести полную чистку не составит труда и займет немного времени. При сильном загрязнении необходимо проводить замену конструктивных элементов. И также существенным недостатком является постоянная нагрузка на барабан.

Главным преимуществом разборных креплений является простота конструкции.

На паук

Крепления на паук пользуются большой популярностью. Потому что они сочетают в себе небольшой вес, универсальность и простоту. Такая конструкция практически не загрязняется. И также весомым преимуществом является небольшая нагрузка на барабан.

Главным конструктивным элементом такого крепления является легкосплавный каркас. На него крепят звёзды (2–3 штук) разного диаметра. Существенным недостатком крепления является высокая цена.

На блоках (нескольких пауках)

Главное отличие такого типа крепления — это наличие нескольких пауков. Крепление на блоках включает в себя несколько звёзд (2–3 штуки). Они закрепляются на барабане. Крепление на блоках разработала компания Shimano.

К преимуществам крепления на блоках относится:

1. При необходимости можно заменить изношенную группу конструктивных элементов. При этом не нужно менять кассету.
2. Можно легко подобрать новый блок.
3. Высокая надежность.

Open-Glide

Универсальное крепление Open Glide разработала компания SRAM. Open Glide представляет собой цельную конструкцию. Такая конструкция имеет вид конуса. Специальная крышка закрывает дно этого конуса. Open Glide — очень легкое и надежное крепление.

Open Glide закрепляется на заднюю втулку. Такой тип крепления предназначен для шоссейных велосипедов. Главным недостатком Open Glide является высокая стоимость.

X-Dome

Конструкция X-Dome включает в себя различные типы звёзд:

1. Средние. Изготавливаются из специальной стали, также добавляется молибден и хром. Благодаря этому существенно увеличивается рабочий ресурс системы. Соединяются в одну конструкцию.
2. Крайние. Они изготавливаются только из алюминия. Устанавливаются на барабан.

X-Dome — это очень дорогая система. Многим она не по карману. К преимуществам X-Dome относятся:

• небольшой вес;
• прочность;
• для изготовления используются качественные материалы;
• универсальность.

Обслуживание и ремонт звездочек

Детали, изготовленные из титана, имеют долгий срок службы. Они долговечны и имеют небольшой вес, редко изнашиваются. Главным недостатком является высокая цена, поэтому многие велосипедисты отдают предпочтение алюминиевым аналогам.

Алюминиевые конструктивные элементы быстро изнашиваются. Главным преимуществом является демократичная стоимость. Изношенные детали из алюминия не восстанавливают, потому что они имеют небольшую стоимость. В таком случае проводят замену деталей.

Конструктивные элементы, изготовленные из стали, пользуются большой популярностью. Они устанавливаются на недорогие городские и шоссейные велосипеды. Сталь является прочным материалом. Поэтому ресурса таких деталей хватает на много сезонов. При необходимости производится замена шарикоподшипников кассеты.

Периодически необходимо чистить и смазывать трансмиссию велосипеда. Это позволит увеличить срок службы оборудования.

Как правильно чистить трансмиссию велосипеда:

1. Сначала снимите заднее колесо и калипер на тормозе.
2. Если вы обнаружили грязь, тогда необходимо разобрать кассету. Если грязи нет, тогда нужно провести чистку на колесе.
3. При помощи специальной щётки необходимо залезть в разные зазоры.
4. После этого, необходимо очистить зубчики. Для этого также можно использовать щетку.
5. После завершения процесса очистки, необходимо протереть поверхность специальным веществом. Например, можно использовать керосин.
6. Подождите, пока вещество высохнет (2–3 часа).
7. После этого, на ямки и зубчики нужно нанести специальную смазку.

Особенности и отличия овальной звезды от круглой

Овальные звёзды были изобретены в конце XIX века. В наше время они не пользуются большой популярностью среди обычных велосипедистов. Есть небольшой процент профессиональных велосипедистов, которые пользуются велосипедами с овальной трансмиссией.

Несколько компаний занимается производством таких изделий.

В чем заключаются отличия овальной звезды от круглой:

1. Улучшения качества движения.
2. Для изготовления деталей используются более дорогие материалы.
3. Равномерное усилие на ноги.
4. Максимальная сдавленность составляет 30%.
5. Переменный радиус.

Плюсы и минусы

Сначала рассмотрим преимущества такой трансмиссии:

• Велосипед быстро разгоняется и так же быстро едет.
• После езды на велосипеде не устают ноги.
• Велосипедист может легко поддерживать постоянную скорость.
• Равномерная и плавная нагрузка на суставы.

К недостаткам трансмиссии относятся:

• При низкой скорости езды нужно повысить частоту педалирования.
• Повышенная нагрузка на трансмиссию. Поэтому каретка быстро изнашивается.

Преимущества и недостатки овальной звезды

Звезды — это главные узлы трансмиссионной системы, приводимые в движение при педалировании посредством цепной, или ременной передачи.

Односкоростные модели оснащаются ведомой и ведущей звездой, многоскоростные модели – многоступенчатой трансмиссией со скоростным набором на передней части байка с обязательными трещотками или кассетами на задней.

Количества и параметры шестерёнок определяют поведение байка при разных условиях передвижения, а при правильной настройке системы можно оптимально понизить энергетические затраты на педалирование.

Эксплуатационные характеристики изделия зависимы от многих факторов: морозостойкость; вид езды и обслуживания трансмиссии. Правильный подбор системы под тип езды, грамотное обслуживание эксплуатация обеспечит длительную службу трансмиссии.

Особенности и отличия овальной звезды

Овальная звездная трансмиссия была изобретена еще в прошлых веках, но в начале данная модель не прижилась и начала внедряться на велосипедный рынок только в последние годы.

Эксцентрика овальной звезды немного больше нулевой отметки, формой она приближена к кругу, максимальная сдавленность может доходить до 30%. Особую популярность овальная звезда так и не приобрела, так как больше направленна на спортивные мероприятия.

Представляет собой крутящийся вокруг своей оси овал, который распределяет и перенаправляет загруженность, и изменяет расчет передаточного числа.

Характерные показатели звездочек-эллипсов:

1. Периоды передаточного вращательного движения.
2. Балансированное перераспределение груза (понижение при горизонтальной позиции шатунов и повышение при вертикальной).
3. Моментальная разгоняемость.
4. Превышенное давление на кареточный вал.

Преимущества овальной звезды

Главные достоинства овальной звезды – повышение комфорта при педалировании: в процессе кручения педалей нагрузка прикладывается неравномерно, а овальные звезды четко направляют нагрузку по трансмиссии.

По ощущениям езды овальная шестеренка более «круглая» чем обычные. С этой системой намного легче взбираться в гору, разгоняться и крутить педали на мягком грунте.

Основное преимущество системы трансмиссии с овальной шестеренкой ощущается при повышенных нагрузках с низким каденсом: чем ниже каденс, тем больше преимуществ:

• Велосипед быстро набирает скорость и максимально комфортно взбирается в гору;
• Кручение педалей с низкими частотами при высокоскоростном режиме;
• Дополнительный разгон благодаря толкающему моменту;
• Более равное перераспределение нагрузки на мышечные волокна, поэтому меньше затрачивается энергоресурсов и повышается выносливость велосипедиста;
• Легкость в передвижении по любым участкам дороги.

Недостатки системы

Очевидных минусов у эллипсной трансмиссии не присутствует, к минусам можно отнести только сложное передвижение на байках с фиксированным передаточным моментом (в данных моделях потребуется дополнительная фиксация натяжителя цепи), и сложность настройки передаточного момента переключателя на многоскоростной трансмиссии, а также быстрая изнашиваемость цепного участка и шестерёнок относительной трансмиссии круглой формы из идентичного сплава.

Овальная звезда имеет повышенные требования к настраиванию ведущего переключателя.

При высоких каденсах переключение может спровоцировать заедание цепи между рамой и большой шестеренкой, что приводит к их деформации.

С целью предотвращения деформации уменьшают различие между количеством зубьев на больших и малых шестерёнках по сравнению с трансмиссией круглой звезды.

• Быстрый износ каретки в связи с повышенной нагрузкой.
• Необходимо повышать частоту педалирования при низкой скорости.

Положение звезд трансмиссии

Овальная система трансмиссии позволяет осуществлять педалирование с наибольшей эффективностью, с овальной звездной системой легче преодолеваются любые мертвые зоны.

При вертикальном положении шатунов затрачивается меньше усилий: упрощается вращение педалей при положении шатунов вертикально, а при горизонтальном положении – вращение усложняется, но становится более эффективным.

1. Когда овальная передняя звезда расположена горизонтально – задняя устанавливается в вертикальную позицию;
2. Передняя вертикальная – задняя горизонтально;
3. Горизонтальное положение передней и задней трансмиссии;
4. Вертикальное положение обоих;
5. Отклонение от нормы к примеру, ведущая звезда стоит вертикально, а задняя отходит на угол от прямой.

Выбор овальной звезды

В настоящий момент овальные шестеренки производятся многими крупными заводами, наиболее распространенные модели и под любое переключение выпускают:

Приобрели популярность в России:

1. Shimano под наименованием «Biopace»
2. Rotor «Q-Rings»

Компания «Shimano» начала производить овальные звезды с 1983 года прошлого века, все они назывались «Biopace».

Трансмиссия была расположена так, что при вертикальном расположении шатунов самый большой радиус приходился на шестерёнки.

Это гарантировало оптимальное натяжение цепной системы и равномерную загруженность коленей.

Одна из последних выпусков – Biopace-300LX. Это система с 48 зубьями у самой большой шестеренки, 38 – средней, и 28 – маленькой.

Шестеренки выпускаются из металлических сплавов, велошатуны производятся из алюминия с длиной 175 мм, втулки шатунов квадратной формы.

• Равномерное распределение нагрузки на ноги.
• Легкость в преодолении подъемов при низкой частоте вращения педалей.
• Комфортность в поддержании постоянной скорости.
• Быстрый разгон.

Овальные звезды Rotor Q-Rings.

Концепция производителя направлена в противоположном направлении от «Shimano».

Разница в том, что при горизонтальном положении шатунов достигается наивысший крутящийся момент, звезды ориентированы таким образом, что большой диаметр приходится именно в этом положении, в то время как при мертвых точках в меньшем, этот фактор существенно улучшает показатели эргономики педалирования.

Следовательно, модель помогает легкому кручению в момент когда надо прилагать наибольшие усилия для передвижения.

Видеообзор овальной звезды + установка

Звезды на велосипед — сколько их нужно?

Входящие в состав трансмиссии передние и задние звезды на велосипед участвуют в передаче крутящего момента на ведущее заднее колесо, а также делают возможным переключение скоростей.

Абсолютное большинство велосипедов прошлого столетия имели всего лишь одну переднюю и одну заднюю звезду и, соответственно, имели одну фиксированную передачу.

Прогрессивное развитие всех видов велосипедов за предыдущие 30-40 лет первоочередно коснулось трансмиссии, что сделало доступным с помощью переключения скоростей корректировать свои усилия при езде по сложным местностям.

Звёзды шатунов

Передние ведущие звёзды или их набор присоединяют к правому шатуну. В различных категориях велосипедов их число составляет от одной до трёх. Детские, а также прогулочные и дорожные велосипеды, оснащаются одной ведущей звездой. Две или три звезды монтируют на скоростные шоссейные или горные модели.

Конструктивно звёзды могут быть съёмными, или в составе монолитного узла с шатуном. Интегрированный в набор звёзд шатун используется, как правило, в велосипедах нижней ценовой категории. Более дорогие виды двухколесного транспорта оборудуются съёмными передними звёздами, позволяющими выполнять замену, оставив при этом прежний шатун.

Съёмные звёзды крепятся к шатуну болтами («бонками») при помощи «паука», имеющего от 3 до 5 «лапок». Отверстия для болтов размещаются по диаметру звёзд и стандартизованы. Некоторые изготовители велосипедов функцией паука наделили первую звезду, выполненную заодно с шатуном.

Материалом для изготовления ведущих звёзд служат прочные стальные и алюминиевые сплавы, а также титан и композитные материалы.

Количество зубьев и диаметр передних звёзд зависит от разновидности велосипеда. Например, в горных и ВМХ-велосипедах этот показатель может равняться 18-32, для скоростных же велосипедов применяют звёзды с числом зубьев от 42 до 52.

На горных велосипедах иногда одну ведущую звезду заменяют защитным кольцом из пластика или металла — рокрингом. Он оберегает звёзды от возможных механических повреждений.

Кроме привычной круглой формы ведущие звёзды могут иметь и эллиптическую. Их применяют только в гоночных велосипедах для преодоления «провала» в приложении усилий при горизонтальном положении педалей.

Задние звёзды

Ведомой частью трансмиссии велосипеда являются задние звёзды. И их количество также зависит от типа велосипеда. Велосипедисты на ВМХ и шоссейниках постоянно вынуждены преодолевать подъёмы.

Широкий спектр передач им обеспечивает ряд 6-11 собранных в один узел звёзд, имеющих различный диаметр. Такие узлы современных велосипедов называют кассетами, они крепятся к втулкам колёс. Кассеты велосипедов среднего и высокого ценового сегмента — разборные.

Задние звёзды гоночных велосипедов предыдущих поколений собраны в трещотки. Они выполняют одинаковую с кассетами функцию, но отличаются от них способом крепления — их вкручивают в заднюю втулку.

Постоянное воздействие сильных нагрузок на задние звёзды вынуждает производителей для их изготовления применять особо прочные стальные, алюминиевые, а также титановые сплавы.

Самым популярным (недорогим и прочным) материалом для звёзд являются сплавы из стали. Такие звёзды для увеличения срока службы хромируют или никелируют. Их главный недостаток — избыточный вес.

Облегчают велосипед звёзды из алюминиевых анодируемых сплавов. Но они дорогие и обладают невысоким ресурсом.

Титановые звёзды лёгкие, прочные и самые дорогие. Ими комплектуют топовые кассеты, или используют в качестве большой звезды в других наборах.

Задние звёзды отличаются диаметром и количеством зубьев. Так, кассеты ВМХ моделей составлены из звёзд с числом зубьев: на меньшей звезде — 11-12, на наибольшей — 28-36. У шоссейных велосипедов количество зубьев соответственно составляет 11 и 22-27.

Понятно, что с увеличением количества зубьев на звезде и с возрастанием ее диаметра, велосипедисту совершать обороты педалей намного легче.