ВТУЛКА ЗАДНЕГО КОЛЕСА

Во втулке, кроме опорных ПОД­ШИПНИКОВ, воспринимающих на­грузку на колесо, располагается иеханіизм свободного хода, разоб­щающий привод и заднее колесо при движении велосипеда по инер­ции.

Тормозные втулки, кроме того, имеют встроенный тормоз. На ве­лосипедах с многоступенчатой пе­редачей втулки имеют несколько приводных звездочек, при помощи которых осуществляется изменение передаточного отношения привода велосипеда.

Втулки заднего колеса чрезвы­чайно разнообразны по конструк­ции. Существует три основных ти­па втулок заднего колеса: тормоз­ные со свободным ходом, бестор — мозные со свободным ходом (с тре­щоткой) и втулки без свободного хода.

Особым типом втулок являются многоскоростные втулки (с встро­енным тормозом или без него), в которых изменение передаточного отношения осуществляется при по­мощи многоступенчатой планетар­ной зубчатоґг передачи, размещен­ной внутри корпуса втулки.

Несколько подробнее такие мно — госкоростные втулки будут рас­смотрены в разделе «Привод».

Тормозные втулки снабжаются Механизмом свободного хода и тормозом, приводимым в действие обратным ходом педалей. Эти Втулки устанавливают на дорож­ных велосипедах. Механизм сво­бодного хода таких втулок, как Правило, представляет собой об­гонную муфту фрикционного типа.

Тормозной механизм является раз­новидностью барабанного тормоза с внутренним расположением коло­док.

^Втулка_типа «Торпедо»^ на до- рожныТ^елоошедах отеч^Ргвенно — го производства наиболее распро­странена (рис. 28 и 29), конструк­ция ее вполне отвечает современ­ным требованиям и существует без принципиальных изменений с нача­ла века.

Внутри корпуса 3 втулки разме­щены шариковые подшипники, ме­ханизм свободного хода и тормоз­ной механизм.

Механизм свободного хода или ведущий механизм расположен в правой части втулки. На оси 17 помещен ведущий конус 14, имею­щий шариковую дорожку и пять фасонных гнезд, донные части ко­торых выполнены по спирали. В пределах гнезд могут свободно пе­рекатываться пять ведущих роли­ков 19, оси которых параллельны оси втулки. Поверх ведущего кону­са с роликами надета чашка 10 с пятью прорезями, из которых веду­щие ролики слегка выступают над ее цилиндрической поверхностью. С левой стороны чашки имеются два торцовых выступа (кулачка) с винтовой поверхностью, соприкаса­ющихся с аналогичными выступа­ми тормозного конуса 9. На шари­ковой дорожке ведущего конуса размещены одиннадцать шариков в сепараторе, образующих вместе с ведущим конусом и корпусом, на внутренней поверхности которого есть шариковая дорожка, правый подшипник свободного хода.

На внутренней шариковой до­рожке ведущего конуса расположе­ны семь шариков в сепараторе, об­разующие вместе с ведущим кону — сом и н егюд в и ж н ы м Цур а в ы м кону­сом 16} навернутым.,на ось ^о от­каза, подшипник рабочего хода, защищенный пы л епредохра ките­

лем 15.

На ведущем конусе 14 с правой его стороны снаружи втулки на шлицах установлена ведомая звез­дочка 12 цепной передачи, закреп­ленная упорным кольцом 13.

Левый конец оси 17 ввернут в левый конус 2, имеющий шарико­вую дорожку, на которой также расположены одиннадцать шариков в сепараторе. Они вместе с кону­сом и корпусом втулки образуют левый подшипник. На левый конус напрессован пылепредохранитель 11 подшипника. Шарики всех под­шипников задней втулки имеют диаметр б мм.

Рис. 28. Конструкция втулки заднего кол tea типа «Торпедо*: / контргайка; 2 — лепим конус:* 3 — корпус; 4 — тормозной барабан; 5—ленточная пружина; в — упорное кольцо; 7— шайба; 8— тормозной ролик; 9— тормозной конус: 10 чашка; П и 15 — пылепрсдохранители; 12 — звездочка; 13 — упорное кольцо; 14 — ведущий конус; /6 — неподвижный правый конус; 17 — ось; 18 и 20 — сепараторы: 19 — ведущий ролик; 21 — тормозной рычаг; 22— хомутик

Тормозной механизм втулки со — стоит из тормозного барабана 4 и тормозного конуса 9, размещенно­го вместе с расположенными на нем деталями в правой части тор­мозного барабана 4. Левой сторо­ной тормозной барабан надет на коническую часть левою конуса и предохранен от провоірач-ивания имеющимися на его торце усика­ми, входящими в специальные па­зы на левом конусе.

Левый конус всегда остается не подвижным относительно рамы велосипеда, так как тормозным рычагом 21 и хомутиком 2_2, рас­положенными с левой стороны втулки, он жестко связан с цепной вилкой рамы.

Тормозной барабан состоит из двух отдельных продольных поло­вин . скреіі. іенНWX кольцевои лен­точной пружиной 5. На цилиндри­ческой части тормозного конуса 9 сделаны две лыскн, на которых размещены два тормозных ролика 8У удерживаемых латунным сепа­ратором 20. Два слегка отогнутых наружу латунных язычка сепара­тора скользят с некоторым трени­ем по внутренней рифленой поверх­ности тормозного барабана. Шай­ба 7 и упорное кольцо 6 служат для удерживания сепаратора на тормозном конусе.

Работают механизмы втулки сле­дующим образом. При повороте в едо м о и з в ез до ч к и относ и тел ьно

Рис. 29. Детали втулки заднего колеса типа «Торпедо»:

/ — контргайка; 2 — левый конус; 3 — корпус; -/-тормозной барабан; 5 — ленточная пружина; 6 — упорное кольцо; 7 — шайба, 8 — тормозной ролик; 9— тормозной конус; 10 — чашка; ІІ и 15- пылепредохранители; І2 — звездочка; /Л — упорное кольцо; 14 — ведущий конус; /6 — неподвижный правый конус; 17— ось; 18 и 20 — сепараторы; 19— ведущий ролик; 21—тормозной рычаг; 22 — хомутик

корпуса втулки по часовой стрелке и начале рабочего хода педалей
связанный со звездочкой ведущий конус начнет поворачиваться отно­сительно чашки 10. Сама чаїнка в начале поворота конуса несколько запаздывает/ так как ее торцовые выступы встречают сопротивление со стороны выступав тормозного конуса 9, вращающегося внутри тормозного барабана с некоторым трением.

При повороте конуса относитель­но чашки примерно на 20° ведущие ролики 19, удерживаемые прорезя­ми чашки, иод воздействием спи­ральных поверхностей гнезд веду­щего конуса выдвинутся наружу и заклинятся между внутренней ци­линдрической поверхностью корпу­са и гнездами ведущего конуса.

■* *

В местах контакта роликов с внут­ренней поверхностью корпуса воз­никают значительные силы трения, прочно сцепляющие корпус с веду­щим конусом. Теперь корпус втул­ки вращается со звездочкой как одно целое и через спицы вращаю­щий момент передается на обод колеса. Во время рабочего хода вращение колеса осуществляется на двух подшипниках: левом под­шипнике и малом подшипнике ра­бочего хода. Чашка при. вращении увлекает за собой тормозной ко­нус, который проворачивается внут­ри тормозного барабана во время всего периода рабочего хода. Мо­мент трения, создаваемый язычка­ми сепаратора тормозного конуса,
невелик и при езде практически не ощущается. Так осуществляется рабочий ход велосипеда.

При прекращении вращения пе­далей велосипед продолжает дви­жение по инерции. В этот момент корпус втулки при своем враще­нии обгоняет остановившийся веду­щий конус 14 с сидящими в его гнездах роликами 19. Ролики, слег­ка поворачиваясь вокруг собствен­ных осей, расклиниваются и сво­бодно скатываются в более глубо­кие места спиральных гнезд кону­са. Кон-ус и корпус втулки разоб­щаются. Колесо вращается теперь на двух шарикоподшипниках в кор­пусе втулки: левом и правом под­шипниках свободного хода. Под­шипник рабочего хода не работа­ет. Осуществляется свободный ход велосипеда.

Если велосипед необходимо оста­новить, педали поворачивают в обратную сторону, против хода ве­лосипеда. При этом осуществляет­ся торможение. Ведущий конус 14 поворачивается против хода колеса и посредством находящихся в его гнездах роликов 19 увлекает за собой чашку 10. Чашка, уп-ираясь своими торцовыми винтовыми вы­ступами в тормозной конус 9, нач­нет поворачивать его внутри тор­мозного барабана 4. Поскольку се­паратор 20 поворачивается с неко­торым трением о внутреннюю по­верхность тормозного барабана, два тормозных ролика 5, скользя по лыскам тормозного конуса, вы­ступают из окон сепаратора и, по­пав в продольные канавки рифле­ной внутренней поверхности тор­мозного барабана, не позволяют тормозному конусу проворачивать­ся дальше. С этого момента винто­вые выступы чашки 10, взаимодей­ствуя с тормозным конусом, начнут вдвигать его внутрь тормозного ба­рабана 4. Под действием тормоз­ного конуса барабан немного сдви­гается влево и левой стороной на­двигается на коническую часть не­подвижного левого конуса 2. При дальнейшем вдавливании тормоз­ного конуса внутрь тормозного ба­рабана последний раздвигается. Его половины, соединенные упру­гой ленточной пружиной 5, расхо­дятся и, прижимаясь к внутренней поверхности корпуса втулки, соз­дают силы трения, тормозящие ко­лесо.

Поворот барабана вместе с кор­пусом втулки исключается, так как отогнутые внутрь усики на левой стороне барабана, входящие в па­зы неподвижного левого конуса 2, препятствуют повороту. Тормоз­ной момент воспринимается левым конусом через тормозной рычаг, связанный с рамой велосипеда.

Втулка типа Г АЗ устанавливает­ся на велосипеды «Школьник», (рис. 30).

Конструкция втулки разработана в нашей стране и в первоначаль­ном варианте втулка носила назва­ние «Родина». Втулка проста по конструкции, достаточно надежна в эксплуатации, имеет небольшую массу. Одним из ее достоинств яв­ляется то, что шарики обоих ее опорных подшипников расположе­ны на небольшом диаметре, как у втулки переднего колеса, что обес­печивает легкий ход велосипеда.

Втулка имеет фрикционную муф­ту свободного хода, наружная по­верхность которой одновременно является тормозной колодкой. Втулка состоит из корпуса 7 с ту­го навернутым на него на резьбе тормозным барабаном (соединение неразборное), двух опорных шари­коподшипников, образованных ша­риковыми дорожками на внутрен­ней поверхности правого и левого концов корпуса, шариками 6 и кону­сами 5, навернутыми на ось 8. Как и во втулках других типов, правый конус плотно навернут на ось и не подлежит свинчиванию при раз­борке.

Рис. 30. Втулка типа ГАЗ (сРодина»): / — гайка; 2 — шайба; 3— контргайка; 4— стопорная шайба; о — левый конус; 6 и // — шарики; 7 — корпус; 8 — ось; 9 — подвижный конус; 10— тормозной конус; 12 — регулировочный конус; 13 — звездочка; /4—стопорная шайба; /5 —гайка звездоч­ки; /6 —червячная гайка; 17 — пылепредохранитель; 18 — регулировочная шайба; Щ9 — тормозной рычаг; 20 — отжимная шайба; 21 — диск ступицы; 22 — ступица

Механизм свободного хода и тормозной механизм расположены
внутри тормозного барабана втул­ки и занимают сравнительно мала места. Внутрь тормозного бараба­на на левой резьбе ввернут тор­мозной конус 10, внутренняя КОНИ’ чеокая поверхность которого слу­жит контактной поверхностью при торможении. С наружной стороны тормозного. конуса имеется шари­ковая дорожка для мелких шари­ков 11 подшипника приводной звездочки, работающего только при свободном ходе. Шариковая Дорож-ка этого подшипника нахо­дится на наружной поверхности червячной гайки 16 и регулировоч­ного конуса 12, навернутого сверху на червячную гайку и служащего для регулировки зазора в подшип­нике свободного хода.

На внутренней поверхности чер­вячной ганки имеется левая ходо­вая резьба, в которую ввернут по­движный конус 9. С правой сторо­ны червячной гайки 16 на шлицах посажена ведомая звездочка 13 и закреплена контргайкой 15 звез­дочки. На правый конец оси навер­нут тормозной рычаг 19, опираю­щийся на регулировочные шайбы 18. На развитой круглой части тор­мозного рычага имеются кулачки, которые при торможении входят в зацепление с кулачками, нарезан­ными на правой части подвижного конуса 9. Между наружной поверх­ностью круглой части тормозного рычага 19 и червячной гайкой 16 установлен пылепредохранитель 17. Тормозной рычаг имеет хвостовик, который для восприятия тормозно­го момента закрепляется своей вил­кой на правом пере цепной вилки велосипеда.

Для создания небольшого мо­мента трения, необходимого для предохранения от свободного про­вертывания подвижного конуса при начале рабочего хода и при нача­ле торможения во в гулке имеется специальное устройство. Оно состо­ит из двух дисков ступицы 21, на­детых фасонным отверстием на лыски правого конуса, и помешен­ной между ними ступицы 22 с дву­мя отогнутыми вбок язычками, входящими в два внутренних паза подвижного конуса 9. Трение меж­ду ступицей и дисками 21 создает­ся при помощи упругой отжимной шайбы 20 с четырьмя слегка ото­гнутыми лепестками.

Втулка работает следующим об­разом. При начале рабочего хода ведомая звездочка поворачивается по направлению д в и ж с ні і я и е л о с н — педа и поворачивает червячную гайку ]6, с которой она жестко со* единен а. Ч ер в ячиая г о йка, по вор а чиваясь на левой ходовой резьбе по подвижному конусу застав­ляет последний передвинуться вле­во. Повернуться вместе с червяч­ной гайкой подвижный конус не мо­жет, так как его удержнваег на месте ступица 22. Надвигаясь внут­ренней конической частью на конус корпуса втулки, подвижный конус прочно входит в зацепление с кор­пусом втулки и поворачивает его. Осуществляете я pa боч и й ход.

Пос ле остановки медалей велоси­пед продолжает движение по инер­ции, ко л ес о, в р а и і а я с ь. з а с г а в л я о г под в и ж и ы й к о н у с с д в и ну т ься в п ].) а — во, так как при остановке педалей червячная гайка вместе с ведомой звездочкой остается непо-.твнжной и подвижный конус, вращаясь вме­сте с колесом, проворачивается в ходовой резьбе. Сдвинувшись впра­во, подвижный kohvc освобождает

*

корпус втулки. Осушеста іяется свободный ход. Между подвижным конусом и тормозной поверхностью тормозного конуса 10 остается еще большой зазор.

Для торможения велосипеда нуж­но повернуть педали против хода велосипеда. При этом подвижный конус, удерживаемый от проворота ступицей 22, сдвигается вправо, его кулачки на правом торце входят в зацепление с кулачками тормозно­го рычага, а наружная коническая поверхность соприкасается с внут­ренней поверхностью тормозного KOHvca 10 Вошедший в зацепление с неподвижны м и кулачками тор­моз н о г о | > ы чага подвижный конус начинает затормаживать движение корпуса. Торможение тем эффек­тивнее, чем больше давление на педа л ь. П ос к од ьк у т о р м оз но й б а — рабан корпуса втулки и тормозной конус имеют левую резьбу, конус будет стремиться плотнее ввернуть­ся в корпус. Поэтому при разборке втулки для вывертывания тормоз­ного конуса из корпуса приходит — с к п Р и к л а д ы в а т ь знач и тел ьн ы е

ус илия.

Во всех режимах колесо враща­ется на двух опорных подшипни­ках, жестко взаимно фиксирован­ных, поэюму можно точно отрогу — лпромажь зазоры в опорных под­шипниках, причем, в отличие от тормозных втулок других типов, они не будут нарушаться при сме­не режимов работы втулки. На — р у ж и и й и і а р и ко п одній пн и к р а бо та — ет при свободном ходе втулки под незначительной нагрузкой, опреде­ляемой массой ведомой звездочки и находящейся на ней цепи, и поэто­му не ока бывает сколько-нибудь заметного сопротивления враще­нию колеса. Знач и тел ьн ы е ос е в ы е ус и. і ия, поз н и к а ю щ и е при р а боч е м ходе и торможении, воспринима — ю тс ч большим ч и с л о м шариков, поэтому не опасны.

Для перехода от рабочего хода к торможению требуется повернуть ведомую звездочку на довольно большой угол, и в процессе эксплу­атации этот угол имеет тенденцию увеличиваться в связи с износом к он тактиы х и ов ер хн ос ге й подви ж —

ного и тормозного конусов. Именно этим н определяется предельный износ втулки в целом.

Бестормозные втулки со свобод­ным ходом применяются там, где к велосипеду предъявляются повы­шенные требования с точки зрения легкости хода. Кроме того, бестор — мозная втулка со свободным ходом применяется на велосипедах, на ко — торы х уста на в. і и ва ются м ногосту — пенчатые перечачи с переключени­ем на разные ступсн. и посредством перебрасывания цепи с одной звез­дочки на другую. При наличии та­кого механизма привести в дейст­вие тормозной механизм обратным ходом педалей невозможно, поэто­му его размещение в таких втул­ках нецелесообразно.

Опорные шарикоподшипники та­ких втулок совершенно аналогичны по KOI! і: тр у К ИИ И МО я ш и л и и к а М пе­редни X втулок и отличаются от них только несколько увеличенными размерами, так как вертикальная нагрузка на заднее колесо значи­тельно больше, чем на переднее. Ось задней :ллки имеет на кон — Ц3£ резьбу Мі ох 1 На бес тор мощ­ных втулках в качестве механизма свобо. ці о го л< > ч а п р и м єн я ю т з у б ч а — тые храповые механизмы, так на­зываемые. т р о щотк и.

Т р ето т к а м о ж ет и а*верт ы в а т ьс я на резьбе па корпус втулки либо Может быть встроена во втулку, когда одним из элементов трещот­ки служит какая-либо часть корпу­са втулки.

Бестормозные втулки с многосту­пенчатыми трещотками до недавне­го времени применялись ліишь на спортивных и спортивно-туристских велосипедах. Сейчас переключае­мые передачи получают все боль­шее распространение на дорожных велосипедах» поэтому и бестормоз­ные втулки становятся их обычной Принадлежностью. Такие велосипе­ды обладают более легким ходом, Аднако требую! установки надеж-

щ

і — ■

нЫх тормозов с ручным приводом

на оба колеса,

Бестормозная втулка со встроен­ной трещоткой (рис. 31) имеет на­прессованный правый фланец, слу­жащий одновременно внутренним •корпусом 5 трещотки. На фланце р а с п о л о ж е н а шарик on а я д о р о ж к а левого подшипника с вободного хо­да и два фасонных гнезда, в кото­рые входят хвостовики собачек 13. Здесь же установлены две пружин — Kiri /2, постоянно прижимающие собачки к внутренней зубчатой по­верхности наружного корпуса 3. Наружный корпус может врата■ ь — ся относительно внутреннего кор­пуса 5 на двух подшипниках сво­бодного хода, в которых заложены шарики диаметром 3 мм. Конус 9 правого подшипника навинчен на резьбовой хвостовик внутреннего корпуса 5. Между буртиком внут­реннего корпуса и внутренним торцом конуса проложен пакет тон­ких кольцевых прокладок 10, слу­жащих для регулирования зазоров в подшипниках свободного хода. На наружном корпусе на шлицах посажен блок звездочек 6 и закреп­лен контргайкой 7.

О по р и ы с 11 о л ш и ші и к и заднє й

втулки расположены в ее корпусе 3, имеют шарики диаметром 6 мм и конусы /, левый из которых регу­лировочный.

Трещотка работает следующим образом. При повороте блока звез­дочек вместе с наружным корпу­сом по часовой стрелке зубья хра­повика входят в зацепление с со­бачками 13 и передают вращение внутреннему корпусу 5 трещотки, плотно навинченному на корпус

втулки. Втулка, а вместе с ней и

• •>

к о л ес о н а ч и н а ю т в р а іца т ьс я. П од — шипники свободного хода трещот­ки не работают. Так осуществляет­ся рабочий ход велосипеда.

Рис. 31. Бестормозная втулка со встроенной трещоткой: 1—конус; 2 — левый фланец; 3 — корпус; 4 — ось; о — внутренний корпус трещотки о фланцем; в — звездочка; 7 — контргайка; 8— наружный корпус трещотки (ступица); 9 — конус; /0 — прокладка; // — втулочка; 12 — пружинка; /«?■- собачка

С прекращением работы педалей внешний корпус с храповиком оста­навливается, собачки, продолжая вращение вместе с колесом по инер­
ции, скользят по наклонным сторо­нам зубьев храповика. Соскальзы­вая под воздействием пружинок 12 в углубления между зубьями хра­повика, собачки издают слабое ритмичное потрескивание. В это время работают подшипники сво­бодного хода трещотки. Нагруже­ны эти подшипники только весом цепи, а трение собачек о зубья хра­повика незначительно, поэтому со­противление вращению трещотки мало.

Бестормозные втулки со встроен­ной трещоткой устанавливают, в большинстве случаев на спортивно — туристские и дорожные велосипе­ды. На спортивно-шоссейных вело­сипедах чаще всего применяются бестормозные втулки с навернуты­ми трещотками.

Навернутая на корпус втулки на резьбе трещотка (рис. 32) может быть свинчена с колеса целиком вместе с блоком звездочек без раз­борки механизма свободного хода. В этом возникает необходимость, когда нужно установить новую звездочку или при ремонте заднего колеса, когда необходимо заменить спицу правой стороны колеса, так как без удаления блока звездочек спицу невозможно продеть в отвер­стие фланца втулки.

Механизм свободного хода на­вернутой трещотки удается сделать более компактным, чем механизм встроенный, поэтому на его внеш­нем корпусе можно дополнительно разместить звездочки с меньшим числом зубьев.

у

Храповой механизм навернутой трещотки отличается тем, что име­ет наружные зубья, нарезанные на внутреннем корпусе, в то время как собачки располагаются в на-

Ьужном корпусе. Работа этого ме­ханизма аналогична работе встро­енной трещотки.

Доступ к механизму свободного хода ‘ возможен только при снятии <3 колеса трещотки.

Для облегчения замены колес ООН втулок спортивно-шоссейных велосипедов содержат эксцентрико­вые зажимы, не требующие завин­чивания осевых гаек и использова­ния гаечных ключей. В этом слу­чае ось втулки как задней (.рис. 32), так и передней, пустоте­лая, сквозь нее проходит шток /. С левой стороны штока имеется го­ловка с поперечно расположенным овальным отверстием для разме­щения эксцентрика 10. На головку штбка надет колпачок 11 с боковы­ми отверстиями. Эксцентрик 10 с рукояткой проходит через боковые отверстия колпачка и овальное от­верстие головки шгока. Эксцент­рик закреплен на колпачке гайкой. На другой резьбовой конец штока навинчивается гайка-барашек 2. С двух сторон под колпачком и гай­кой на штоке установлены кониче- ские пружины 9.

/ г

Рис. 32. Бестормозная втулка с навернутой трещоткой:

шток; 2— гайка-бараш«к:

3 —

контргайка; 4 — конус; 5 — пустотелая ось; 6 — внутренний корпус трещотки; 7 — шарик; в — наружный корпус трещотки; 9 — кони­чка я пружина; 10 — эксцентрик; II — колпачок

•При установке колеса гайкой-ба­рашком 2 между ганкой и колпач­ком 11 предусматривается зазор, обеспечивающий свободную уста­новку колеса в пазы наконечников вилки. При повороте рукоятки экс­центрика на 90° головка штока втя­гивается внутрь колпачка //, в ре­зультате чего гайка-барашек 2 и торец колпачка 11 с обеих сторон прижимают наконечники вилки к контргайкам конусов втулки и на­дежно закрепляют колесо в вилке.

Втулка типа «Иди» ранее широко приме­нялась. Она устанавливалась на дорожных велосипедах Московского и Пензенского ве­лосипедных заводов. Втулка надежно рабо­тала и успешно конкурировала со втулкой типа * Торпедо*, выпускавшейся в значи­тельно меньших количествах Харьковским велосипедным заводом.

Эти втулки имели тормозной барабан большого диаметра, что облегчает тормо­жение, так как не требуется большого тор­мозного усилия при обратном ходе педали, работа деталей тормозного механизма оказывается менее напряженной, а корпус втулки при длительных юрможеннях не перегревался. Применяемый во втулках механизм свободного хода винтового типа прост по конструкции, имеет малое число детален и надежно — работает. Шарикопод­шипники, расположенные н корпусе втул­ки. имеют небольшой наружный диаметр, вследствие чего их сопротивление враще­нию колеса невелико. Недостатками втул­ки являются несколько большие размеры и масса, чем у втулки типа «Торпедо».

Несмотря на то, что втулки типа «Йди» в настоящее время в нашей стране не вы­пускаются, конструкция их представляет определенный познавательный интерес. К тому же в ряде стран велосипеды со втул­кой «Иди» не считаются редкостью. От­дельные экземпляры велосипедов с такими втулками сохранились и в нашей стране и эксплуатируются до сих пор.

Корпус втулки 17 (рис. 33) с левой сто­роны имеет развитую часть» в которой раз­мещается тормозной механизм. В правой части втулки находится ведущий винт 18, на который на резьбе посажена ведомая звездочка 19 и закреплена круглой контр­гайкой 20, имеющей левую резьбу. Левый конец ведущего винта, размещенный внутри корпуса, имеет специальную двухзаходную резьбу прямоугольного профиля. На этой резьбе сидит сцепной конус 13, имеющий возможность под воздействием резьбы пе­ремещаться на некоторое расстояние вдоль оси втулки. Ведущий винт имеет две шари­ковые дорожки: снаружи для шариков, на которых вращается корпус втулки, и изнут­ри с правой стороны конуса, где располо­жены шарики подшипника рабочего хода, последний образован ведущим винтом и не­подвижным правым конусом 21, наверну­тым на резьбу оси 22 втулки. В правую часть корпуса втулки на резьбе плотно ввернута чашка 16 правого подшипника свободного хода. На торце этой чашки име­ются штампованные выступы.

Рис. 33. Втулка типа «Иди»:

/•—установочная шайба; 2 — установочное кольцо; ^— упорная гайка; 4 — цапфа тор­мозного конуса; 5 — тормозная пластина; 6—тормозная лента; 7 — заклепка; 8 — ленточная пружина; 9 — штампованная чашка; 10 — левая чашка; И — трубчатая гильза; 12 — тормозной конус; 13— сцепной конус; 14 — винт; 15 — пластинчатая пру­жина; 16 — правая чашка; 17— корпус втулки; /£ —ведущий винт; /9—-ведомая звездочка; 20 — контргайка звездочки; 21 — правый конус; 22 — ось втулки; 23 — тор­мозной рычаг; 24 — ось тормозного рычага; 25 — упорный штифт; 26 — шайба; 27 — гайка

Сцепной конус 13 имеет пластинчатую пружину 15, прикрепленную к нему вин­том 14. Пружина служит для создания не­большого трения при вращении сцепного конуса внутри корпуса втулки. На правом торце конуса имеются выступы, которые при рабочем ходе входят в соприкосновен кие с такими же выступами чашки 16 пра* вого подшипника свободного хода.

Тормозной механизм втулки включает тормозной конус 12, тормозной рычаг 23t тормозную ленту 6 и штампованную чашку 9, поверх которой надета тормозная лента. Левый торец втулки закрывает тормозная пластина 5, имеющая рычаг, связанный с цепной вилкой рамы.

Тормозной конус с левой стороны имеет шариковую дорожку левого подшипника втулки, правая его сторона имеет внутрен — нюю коническую поверхность, в которую при торможении входит коническая часть сцепления конуса. С левой стороны тор. мозного конуса* 12 на специальном кронш­тейне имеется эксцентрично расположенная цапфа 4, входящая в зацепление с фасон­ным штампованным тормозным рычагск 23, развигающим при торможении концы тормозной ленты. В центральное отверстие тормозного конуса запрессована калибро­ванная стальная трубчатая гильза 11, слу­жащая опорой для левого конца ведущего винта.

Тормозная лента 6 имеет вид незамкну­того кольца и соединена двумя заклепка­ми 7, она состоит из стальной ленточной пружины 8 и тормозной накладки из фос­фористой бронзы. Штампованная чашка 9 служит для размещения тормозной ленгы при свободном и рабочем ходе.

Все детали втулки насажены на ось 22, имеющую резьбовые концы, на которые на­винчиваются ганки крепления колеса. Ih

правый конец оси навинчен также правый конус 21, который служи? для регулировки зазоров во всех трех подшипниках. Конус имеет лыски под конусный ключ.

Работает втулка следующим образом. При повороте ведомой звездочки вместе с ведущим винтом относительно корпусі втулки по часовой стрелке сцешкж конус 13, удерживаемый о і вращения онуїри корпуса втулки пластинчатой пружиной, перемещается вправо, торцопой частью прижимается к горцу чашки 16 правого Подшипника свободного хода. Выступы сцепного конуса 13 входят п зацепление с выступами чашки и корпус, птулки начи­нает вращаться вместе с ведущим винтом И находящимся на нем сцепным конусом. Так осуществляется рабочий ход. Колесо будет вращаться па левом подшипнике, и на малом подшипнике рабочего хода. Пра­вый подшипник свободного хода не рабо­тает.

. При прекращении вращения педалей кор­пус втулки при своем ирашенпи обгоняет остановившийся ведущий винт. Вместе с корпусом втулки, увлекаемый пластинчатой пружинкой, проворачивается на резьбе ве­дущего винта сцеп нон конус и, сдвинув­шись влево, разъединяется с чашкой пра­вого подшипника свободного хода. Веду­щий винт будет разобщен с корпусом втулки. Сцепной конус войдет в соприкос­новение с внутренней конической поверх­ностью неподвижного тормозного конуса 12 и перестанет проворачиваться на резьбе неподвижного 3 ЭТО! момент ведущего вин­та. Корпус втулки внутренней поверхностью будет скользить по поверхности пластинча­той пружины 15 сцегного конуса. Посколь­ку пластинчатая пружина прижимается к внутренней поверхности корпуса с очень малым усилием, момент трения на колесе почти не будет ощущаться. Колесо будет вращаться на левом и на правом подшип­никах свободного хода. Подшипник рабоче­го хода вращаться не будет, так как по вре­мя свободного хода ведущий винт непо­движен. Свободный ход будет продолжать­ся до тех пор» пока не начнут вращаться! педали.

‘

Торможение осуществляется поворотом педалей против хода велосипеда Ведущий винт!8Г поворачиваясь в резьбе сцепного конуса, вдавливает его внутрь тормозного конуса 12 и вынуждает последний повер­нуться на небольшой угол против часовой стрелки Поворачиваясь, при повороте сцеп­ного кончен, цапфа воздействует иа тор­мозной рычаг 23: он поворачивается на

•штифте тормозной пластины, и концы тор­мозной ленты разводятся. Кольцо ленты, увеличиваясь в диаметр’ плотно прилегает к внутренней поверхпої і тормозной части

корпуса втулки, чем обеспечивается тормо­жение. Для предохранения от проворота ленты на тормозной пластине имеется спе­циальный упорный штифт 25.

ПРИВОД

Кру го вое д в и жен не ног в ел о с и — нудиста, воздействующего на педа­ли, преобразуется во вращатель­ное движение заднего колеса с: по — м о [ ць ю механизма при вод а.

І Ірішод состой і из кареточного механизма с і на туна ми, пелалями, ведущей звездочкой, цепи и вело — мых звездочек па втулке заднего колеса. С приводом непосредствен­но связаны механизмы переключе­ння передач.

Каретка (кареточный механизм). Размещена внутри кареточного уз­ла рамы; включает в себя вал с подшипниками, правый шатун, на котором установлена ведущая звез­дочка передачи, и левый шатун.

В велостроении применяются раз­личные конструкции кареточных механизмов. На отечественных ве­лосипедах в основном распростра­нены два типа кареточных меха­низмов: с наружными и внутрен-

I! и м и конусными і и а р и ко по д ш и п н и — ками. У обоих механизмов одинако­вые присоединительные места для шатунов принципиально они отли­чаются лишь устройством подпит­ии ков.

У кареточных механизмов с. на­ружными конусными подшипника­ми (рис. 34) чашки шарикоподшип­ников ввертываются в резьбу, на­резанную в кареточном узле рамы. Конусы шарикоподшипников вы­полняются как одно целое с валом каретки 4. Вал вращается на ша­риках диаметром G мм. У дорож­ных велосипедов шарики располо­жены обычно в сепараторах. Пра­вая чашка 5 имеет наружный бур­тик и ввертывается справа в каре­точный узел ПЛОТНО ДО VIIO-

w •

ра на специальной левой резьбе

СПМ35Х1- Левой чашкой 3 регу­лируют затяжку подшипников. Она

имеет правую резьбу СПМ35ХІ и

йя

Рис. 34. Каретка с наружными конусными подшипниками: / — левый шатун; 2 — контр­гайка; 3 — левая чашка; 4 — вал каретки; 5 — правая чаш­ка; 6 — ведущая звездочка; 7 — правый шатун; 8 — гайка; 9 — шайба; 10 — клин

фиксируется контргайкой 2. На торце левой гайки имеется широ­кий шлиц или выступы под ключ для затяжки ее при регулировании. Правая резьба левой чашки пред­отвращает ее самозатягивание, ле­вая резьба плотно ввернутой пра­вой чашки предохраняет ее от са — моотвинчивания.

Чашюи подшипников изготовлены из легированных сталей. Шарико­вые дорожки упрочняют. Кареточ­ный вал подвергают цементации, так как он имеет шариковые до­рожки на конусах.

Концы вала неодинаковы: пра­вый конец длиннее, так как с пра­вой стороны между шатуном и пра­вой чашкой размещена ведущая звездочка.

Кареточный механизм с внутрен­ними конусными подшипниками от­ел ли чаете я тем, что подшипниковые чашки расположены внутри каре­точного узла, посадка их прессо­вая. Правая и левая чашки одина­ковы. Конусы же навинчены на вал каретки. Правый конус навинчива­ется на вал до упора на левой резьбе М18Х1- Левый конус явля­ется регулировочным и затягивает­ся в нужном положении контргай­кой. Для предохранения от провер­тывания конуса вместе с контргай­кой между ними закладывается шайба с усом. Левый конус имеет левую резьбу Ml8X1- На торцовой поверхности левый конус имеет шлиц. От пыли подшипники защи­щены правой и левой пластмассо­выми крышка* ч. Ранее применя­лись штампованные металлические крышки, наглухо прикрепленные к шатунам.

Чашки и конусы изготовлены из легированных сталей с последую­щей цементацией и термообработ­кой, вал — из стали 45 без термо­обработки. Резьбовая часть левой стороны вала имеет продольную канавку под шайбу с усом.

Шатуны являются одними из сильно нагруженных деталей вело­сипеда и должны быть прочными и одновременно иметь малую массу. Поэтому их изготовляют из сталь­ных кованых или штампованных заготовок с последующей механи­ческой обработкой. Шатуны до­рожных велосипедов делают из уг­леродисты х, шатуны сп о р ти в н ы х велосипедов — из легированных сталей. Масса шатунов по отноше­нию к массе всего велосипеда ока­зывается достаточно большой, уменьшение массы шатунов сильно влияет на уменьшение массы вело­сипеда в целом, поэтому конструк­торы стремятся заменить стальные шатуны шатунами из алюминиевых сплавов. Такие шатуны устанавли­вают на спортивно-трековые вело­сипеды. В последнее время шатуны из алюминиевого сплава устанав­ливают и на отдельные модели спортивно-шоссейных велосипедов.

Шатун представляет собой рычаг прямолинейной форм Ь’ с двумя развитыми головками на концах большой для размещения кареточ­ного вала и малой с резьбовым от­верстием под педальную ось. Попе­речное сечение. тела шатуна может быть овальным или прямоугольным (дорожные велосипеды), а также Двутавровым (с фрезерованными продольными канавками у спор­тивных велосипедов). Наружная поверхность стальных шатунов име­ет прочное многослойное декора­тивное гальваническое покрытие.

На различных велосипедах ша­туны имеют разную длину (158… 180 мм). Шатуны велосипедов для Подростков могут быть и короче — До 125 мм. На отечественных до­рожных велосипедах применяются шатуны, имеющие длину 165… 170 мм.

Крепление шатунов на концах вала каретки осуществляется при помощи клинового соединения. Ша­тун установлен на конце вала ка­ретки В клиновое отверстие на го­ловке шатуна вставлен клин 10 (см. рис. 34). Клиновое отверстие просверлено в головке шатуна перпендикулярно оси посадочного отверстия с таким расчетом, чтобы клин при установке попал в паз, имеющийся на конце вала карет­ки. Клин представляет собой сталь­ной цилиндрический стержень, на боковой поверхности которого сде­лан наклонный срез. Клин срезан­ной частью соприкасается с плоской поверхностью паза на валу карет­ки и при дальнейшем продвижении прочно закрепляет шатун на валу. Затяжка клина осуществляется гай- кон S, навинченной на резьбовой хвостовик клина, на котором име­ется резьба М6Х1 •

Шатуны па валу каретки могут быть закреплены не только клинь­ями. Они могут быть закреплены на квадратных концах вала. При этой системе крепления посадочные ме­ста на валу каретки имеют квад — p. vrHoe сечение со слегка наклон­ными гранями, а в большой голов­ке шатуна — квадратное отверстие. При сборке шатуны плотно наса­живают на вал при помощи специ­альных винтов, ввертываемых в резьбовые отверстия на торцах ва­ла. Для травмобезопасности голов­ки винтов расположены в одной плоскости с поверхностью шатуна, для завертывания винтов требуется специальный ключ.

Поскольку такое крепление ме­нее подвержено разбалтыванию в процессе эксплуатации, оно, как правило, применяется при посадке шатунов из алюминиевых сплавов на спортивных велосипедах, но встречается и на дорожных велоси­педах немецкого производства или на старых моделях велосипедов

се

Минского мотовелозавода. Вместо винтов на них использованы специ­альные гайки, причем на левом конце вала резьба иногда может быть левой, что следует иметь в виду при разборке велосипедов ста­рых конструкций.

Ведущая и ведомая звездочки. Звездочки изготовляют из листо­вой стали. На периферийной части круглых звездочек выштампованы зубья для цепей передачи стан­дартного профиля. Для придания жесткости дискам ведущих звездо­чек их делают слегка выпуклыми у края, напоминающими по форме тарелку. В другом случае по краю диска на специальном оборудовании навальцовывают борт и гребень (см. рис. 33). Up-и навальцовке ме­талл диска приобретает большую твердость. Для снижения массы больших звездочек на дисках вы­полняют фасонные отверстия, об­разующие своеобразный рисунок (обычно характерный для данного велосипедного завода). На спор­тивно-шоссейных велосипедах мо­гут быть установлены ведущие звездочки из алюминиевых спла­вов. Толщина зубьев звездочек должна строго соответствовать ши­рине одного из двух типов привод­ных цепей, применяемых на вело­сипедах, поэтому звездочки с раз­личной толщиной зубьев невзаимо­заменяемы.

Ведущая звездочка крепится на правом шатуне. Способы крепле­ния звездочки в зависимости от ти­па велосипеда и технологии его из­готовления могут быть различны­ми. На дорожных велосипедах, где не требуется часто заменять звез­дочку, распространено неразъемное крепление на треугольных шлицах. В этом случае при замене звездоч­ки, например, в результате износа зубьев необходимо заменять и пра­вый шатун. На всех спортивных велосипедах, где может потребо­ваться экстренная замена ведущей звездочки, крепление ее к удлинен­ным лапам шатунного фланца осу­ществляется при помощи пяти или трех винтов. Сама звездочка имеет большое центральное отверстие, позволяющее снимать ее с шатуна, не снимая шатун с вала карет­ки.

Педали. Они должны обеспечи­вать удобство расположения ноги, при этом подошва обуви не долж­на скользить по педали, и контакт ее с педалью должен осуществлять­ся на достаточно большой площа­ди, чтобы не вызывать неприятных ощущений у велосипедиста.

Педаль представляет собой пря моугольную рамку, расположенную па оси и имеющую возможность вращаться вокруг нее (рис. 35). Ось педали 12 одним концом за­крепляется в малой головке шату­на на резьбе М14ХК25, причем ось правой педали имеет правую резьбу, а ось левой педали — ле­вую.

Ш а р и копо д ш и 11 н>и к и дол жн ы обеспечивать легкое вращение пе­дали на оси. В общем конст­рукция педальных подшинникон аналогична конструкции подшип­ников передней втулки. Они обра зованы чашками, шариками и ко­нусами.

Чашки расположены в рамке пе­дали и центрированы одна от-

Рис. 35. Педаль:

/ — корпус; 2 — шайба с усом; 3 — контр гаЛка; 4 — конус; 5 — колпачок; 6 — шарик; 7 — чашка; 8 — болт; 9 — гайка; 10 — све­товозвращатель; // — резиновая накладка; 12 — ось педали

Вфсительно другой, так как же­стко связаны вместе с трубкой «Гильзой), сквозь которую прохо­дит педальная ось. Конусы 4 нахо­дятся на оси педали, причем один из конусов выполнен как одно це­лое с осью на ее утолщенной ча­сти, другой — навинчивается на резьбе на свободный конец оси. Этот конус позволяет регулировать зазоры в подшипниках педали и

{

ійкоируется на резьбе контріай- ой 3. Для предотвращения их сов­местного проворачивания при регу­лировании между ними установле­на шайба 2 с усом, который входит в продольную канавку на резьбо­вой части оси. Между конусом и чашкой находится семь шариков диаметром 4 мм в сепараторе или десять без сепаратора.

Ось педали представляет собой цилиндрический стержень перемен­ной толщины. Шари-ковая дорожка на утолщенной части оси цементо­вана и закалена. Ось изготовляют из низкоуглероднетой стали, что обеспечивает безопасность эксплу­атации велосипеда, так как при сильных перегрузках и случайных ударах ось не ломается, а гнется.

Оси педалей дорожных и спор — тивных велосипедов различны по конструкции. На осях дорожных велосипедов на наружном конце оси и в конусе резьба М8Х1* оси спортивных педалей несколько ко­роче и имеют резьбу М7Х1- На всех осях (и правых и левых) резь­ба на наружном конце правая*

По конструкции педали весьма разнообразны. Педали с резиновы­ми опорными колодками ранее при­менялись на дорожных велосипе­дах. Колодки имели рифления на Поверхности, не позволяющие скользить подошве. При износе КО­ЛОДОК они могли быть заменены но­выми. Резиновые опорные колодки являлись силовым конструктивным элементом рамки педали. Конст­рукция педалей такова, что для Получения доступа к контргайке и конусу длй регулирования зйзорогі приходилось разнимать рамку пе­дали, снимая колодки. При сборке педали регулировка часто наруша­лась, что создавало известные не­удобства и требовало определенно­го навыка при работе.

Этого недостатка лишены педа­ли, корпус которых имеет форму рамки, отлит из алюминиевых спла­вов и представляет собой жесткую монолитную деталь, к которой сна­ружи крепятся винтами резиновые накладки. Доступ к конусу и контргайке достигается отвинчива­нием специального колпачка-крыш — ки, имеющего на поверхности ше­стигранник под ключ.

Педали спортивных велосипедов (рис. 36) выполняют полностью ме­таллическими с зубчатыми пласти­нами, поэтому обувь должна быть на твердой. подошве. На этих педа­лях с помощью винтов устанавли­вают туклиясы. Регулируемые ре­мешки, которыми снабжаются ту — клипсы, охватывают сверху носок обуви Туклипсы позволяют более полно использовать усилие ноги пр’И вращении педалей.

На спортивно-туристских велоси­педах гтименяют как полностью металлические педали с туклипса — ми, так и комбинированные педали с резиновой накладкой.

Педали современных велосипед дов на боковых поверхностях рам­ки должны иметь световозвращате­ли оранжевого или желтого цвета, делающие велосипед заметным на дороге в темное время суток. Бла­годаря вращению педалей, свето­возвращатели, попадая в световой поток фар идущего сзади автомо­биля, отражают лучи света. Свето­вой эффект, создаваемый при вра­щении педалей, характерен только для велосипеда и является хорошо различимым сигналом для водите­лей автомобилей.

Рис. 36. Педали спортивных велосипедов: а — комбинированная с резиновыми накладками; б — пластинчатая с гуклипсом; в — челночная с туклипсом; г — комбинированная со световозвращателями

Многоступенчатые передачи ве­лосипеда. Они необходимы, так как в разных дорожных условиях вело-
силед испытывает различив со — противление движению. Поэтому на дорожном велосипеде, напри­мер, передача которою имеет по­стоянное передаточное отношение, можно попасть в такое положение, когда передвижение становится во­обще невозможным — слишком ве­лико усилие, требующееся для дви­жения. Большие напряжения, воз­никающие при перегрузках в меха­низмах передачи, приводят к повы­шенному износу ее и случайным поломкам.

При благоприятных условиях движения усилия на педалях мо­гут быть весьма малыми, но для достижения максимально возмож­ной скорости велосипедисту прихо­дится слишком быстро вращать пе­дали. В зависимости от степени тренированности и возраста вело­сипедиста оптимальная частота вращения педалей составляет 60… 90 мин-1. При наличии многосту­пенчатой передачи могут быть на­иболее рационально использованы силы велосипедиста. В трудных до­рожных и погодных условиях (подъем, встречный ветер) велоси­педист пользуется низшей переда­чей, в благоприятных для движе­ния условиях — высшей.

В настоящее время на велосипе­дах в основном применяются много­ступенчатые передачи двух принци­пиально различных конструкций: зубчатые механизмы планетарного типа, встроенные во втулку задне­го колеса (многоскоростные втул­ки), и многоступенчатые цепные передачи с переключателями, пере­брасывающими во время движения цепь с одной звездочки на другую, расположенную на той же оси.

Здесь не рассматриваются вело­сипедные многоступенчатые зубча­тые механизмы, расположенные в кареточном узле рамы, по схеме я п ри нципу работы на пом инающис
автомобильные коробки передач, так как они встречаются на велоси­педах чрезвычайно редко.

рис. 37. Трехскоростная втулка заднего ко­леса «Торпедо драйганг» с встроенным пла­нетарным механизмом фирмы «Фихтель и Закс»

Многоскоростные втулки заднего колеса содержат встроенную систе­му зубчатых планетарных рядов, при помощи которых можно полу­чить различные передаточные отно­шения угловых скоростей ведомой звездочки и колеса велосипеда. Число передач такой втулки чаще всего три, но встречаются и пяти­ступенчатые втулки. Для переклю­чения передач служит рычажок, расположенный на руле, или пово­ротная ручка руля. Гибкий тросик привода проходит сквозь полую ось втулки. Существуют втулки с ножным переключением передач обратным движением педалей, а также полностью автоматизирован­ные, переключение в которых осу­ществляется под действием цент­робежных сил в зависимости от частоты вращения. Все втулки имеют механизм свободного хода, а многие модели оснащены тормо­зом, работающим от педалей, как в обычной тормозной втулке. Ме­ханизмы втулок очень компактны: Диаметр корпуса трехскоростной Втулки (рис. 37), например, лишь на несколько миллиметров больше •Диаметра обычной тормозной втул­ки типа «Торпедо». Внутренние ча­сти втулок хорошо защищены от повреждений и попадания влаги. Ка кого-либо специального ухода, кроме своевременного смазывания, втулки не требуют.

Производство велосипедных вту­лок с планетарными передачами технологически сложно, — требует­ся применять высококачественные материалы и зуборезные станки повышенной точности, которые обычно не используются при про­изводстве велосипедов. Стоимость таких втулок высока.

Несмотря на многие, несомнен­но, положительные качества, втул­ки имеют ряд недостатков: ограни­ченный диапазон изменения пере­даточного отношения, сравнительно большая масса, относительно не­большая долговечность. Сложность устройства не позволяет ремонти­ровать втулки вне специализиро­ванных мастерских. При работе зубчатой передачи неизбежно воз­никают дополнительные потери, различные на разных передачах. Именно поэтому втулки с плане­тарными передачами никогда не устанавливают на спортивно-шос­сейных велосипедах, где особое зна­чение имеет легкость хода.

Втулки со встроенными переда­чами рационально использовать для туристских велосипедов, когда они эксплуатируются в неблагопри­ятных дорожных условиях, и со­вершенно необходимо в зависимо­сти от физических возможностей велосипедиста и состояния дороги поддерживать рациональный ре­жим передвижения В этом случае механизмы переключения передач надежны в длительных поездках и продолжительное время могут ра­ботать без обслуживания.

Широко распространены на спор­тивно-шоссейных и спортивно-тури­стских велосипедах многоступенча­тые цепные передачи, переключе­ние которых происходит при пере­мещении цепи с одной звездочки на другую, имеющую иное число зубьев. Звездочки в этом случае размещают рядом на одной оси, со­ставляя блок из трех, четырех или пяти ведомых звездочек, располо­женный на задней бестормозной

‘^^^ЦЯІ^греіцЬткой.^ Перемещение цЄПИ оо звездочки на звездочку

осуществляется с помощью особого механизма — переключателя, рас­положенного рядом с блоком звез­дочек. На спортивно-шоссейных ве­лосипедах, где необходимо иметь не менее десяти передач, приходит­ся устанавливать на каретке также блок из двух ведущих звездочек с переключателем, прикрепленным к подседельной трубе рамы. Все вме­сте это устройство представляет со­бой цепной механизм переключе­ния передач. Механизм отличается сравнительной простотой устройст- ва и малой массой, так как многие его детали могут быть изготовле­ны из алюминиевых сплавов. Пере­ключатели обеспечивают достаточ­но надежное переключение передач на все ступени. Обладая целым ря­дом достоинств, эти механизмы пе­реключения передач имеют и недо­статки. Перемещение цепи пере­ключателем осуществляется безот-

•

казно лишь в том случае, если разность между числами зубьев со­седних звездочек невелика. Следо­вательно, для достижения желае­мого диапазона изменения переда­точного числа имеется только один путь — увеличение числа звездочек, т. е. увеличение числа ступеней. Установка более пяти или шести звездочек недопустима, так как при этом увеличивается ширина блока звездочек и он не может обслужи­ваться одним переключателем. В этом случае цепь должна иметь по­вышенную боковую податливость при изгибе. Именно это обстоя­тельство и вызвало необходимость применения блока из двух (иногда трех) ведущих звездочек на карет­ке и переднего переключателя пе­редач. Увеличение числа промежу­точных ступеней передач не всегда целесообразно, особенно для спор­тивно-туристских велосипедов, где в большинстве случаев бывает вполне достаточно трех ступеней,

но с большим диапазоном йх изме — F нения.

Кроме того, четкую фиксацию передачи при пользовании задним переключателем можно получить только па крайних звездочках, на­пример на первой и пятой. На вто­рой, третьей и четвертой ступенях (при пятиступенчатой трещотке) ручка механизма управления (мо­нетки) не имеет фиксированного положения, и правильность опреде­ления выбранной ступени передачи зависит от навыка велосипедиста.

Серьезным недостатком конст­рукции япляется незащищенность механизмов переключателей от за­грязнений в неблагоприятных до­рожных условиях и легкая повреж­даемость при падениях и случай­ных ударах. Это обстоятельство вы­нуждает велосипедиста постоянно следить за состоянием переключа­телей и систематически их регули­ровать.

Принцип работы переключателя передач следующий. Для переме­щения звездочки цепь принудитель­но выводится переключателем из плоскости первой звездочки и вво­дится в плоскость соседней. В кон­це этого передвижения цепи в по­перечном направлении зуб сосед­ней звездочки попадает в звено це­пи между ее роликами. Какой-то промежуток времени цепь может находиться в зацеплении сразу с двумя звездочками трещотки. При повороте педалей цепь сходит с зуба предыдущей звездочки и ока­зывается сцепленной с новой звез­дочкой. Происходит переключение на другую передачу. Процесс этот возможен как при переходе цепи с большей на меньшую звездочку, гак и с меньшей на большую. Не­обходимо только, чтобы процесс перемещения цепи происходил при свободном ходе велосипеда и холо­стом вращении педалей (без на­грузки). В противном случае воз~ можны отказы в переключении и даже поломки механизмов пере*

Рис. 38. Задний переключатель передач параллелограммиого типа: / — выступ на нижнем корпусе. 2 — винты-ограничители; 3 и 17 — винты; 4 — упор; 5 —трос; 6 и 20 — специальные винты; 7 — монетка; 8 — ручка монетки; 9 —-гайка-ба­рашек; 10 — левая пластина; // — беговой ролик; 12 — левая щека; 13 — кронштейн; /4 —пружина; 15 — правая щека; 16 —нижний корпус; 18 — правая пластина; 19 — цилиндрическая пружина; 20 — винт

ключателя. Поскольку для работы на звездочках разного диаметра требуется и разная длина цепи, ме­ханизм переключения снабжен уст­ройством, компенсирующим изме­нение длины цгни на различных передачах и обеспечивающим прак­тически одинаковое натяжение ве­домой ветви цепи.

В настоящее время наиболее распространены задние переключа­тели пара л л ело г р а м м ного т и п а

(рис. 38). Они ‘надежны в работе, обеспечивают четкое переключение и натяжение цепи на всех ступенях. Немаловажно и то, что при слу­чайном обрыве троса переключа­тель ПОД действием пружины ОТВО­ДИТ цепь от колеса на меньшую 3вездочку, что исключает попада­ние беговых роликов переключате­ля в спицы и поломку их.

Параллелограммный механизм Переключателя состоит из крон­штейна 13, нижнего корпуса 16 и двух шарнирно связанных с ними щек — правой 15 и левой 12. Эти детали в сбоїре образуют шарнир­ный параллелограмм, поэтому ниж* ний корпус может перемещаться параллельно самому себе вправо и влево относительно кронштейна, ко­торый прикреплен специальным винтом 6 к правому наконечнику цепной вилки. Между кронштейном и корпусом натянута пружина 14, установленная таким образом, что­бы под ее воздействием нижний корпус стремился отодвинуться вмраво. Фиксация крайних поло­жений нижнего корпуса осуществ­ляется двумя винтами-ограничите­лями 2 для крайних положений це­пи: передний —на самой большой звездочке» задний — на самой ма­лой звездочке. Правая щека 15 па­раллелограмма имеет специальный прилив с резьбовым отверстием, в

которое ввинчивается винт 3 для закрепления конца троса 5. Обо­лочка гибкого троса закрепляется в упоре 4, находящемся на другой, левой щеке 12. Изменение расстоя­ния между концом оболочки троса и концом самого троса вызывает перемещение нижнего корпуса от­носительно кронштейна, а значит, и рамы велосипеда.

Натяжение цепи и компенсация изменения ее длины при перемеще­нии ее со звеадочки одной ступени на звездочку другой происходит в результате поворота специальной ка. ретки, состоящей из двух пла­стин—.правой 18 и левой 10, двух беговых роликов 11 и двух винтов 17, служащих осями роликов. Цепь огибает верхний ролик спереди по ходу велосипеда, а нижний — сзади. Ролики могут быть стальными или из специальной антифрикционной пластмассы. Периферийная часть ролика гладкая или имеет неглубо­кие впадины для размещения роли­ков звеньев цепи. В качестве оси вращения каретка имеет специаль­ный винт 20, ввернутый резьбовым концом в правую пластину 18. Це­ликом винт 20 размещается в ниж­нем корпусе переключателя и мо­жет там вращаться вместе с пла­стиной 18. На винт надета цилинд­рическая пружина 19, отогнутые концы которой входят в отверстия на правой пластине 18 и в отвер­стие стенки нижнего корпуса. Пру­жина работает на закручивание, как шпилечная, и стремится повер­нуть каретку с беговыми роликами по часовой стрелке, если смотреть на велосипед с правой стороны. Для регулирования степени натя­жения, цепи в пластине 18 имеется шесть отверстий, расположенных по окружности, в любое из которых можно ввести отогнутый конец пру­жины 19.

Управление переключателем осу­ществляется специальным устрой­ством — монеткой 7, расположен­ной, как правило, на нижней трубе рамы или иногда на стержне руля. На кронштейне монетки, плотно за­крепленном на трубе, установлена на оси ручка 8 монетки, поворотом которой можно удлинять или уко­рачивать трос управления переклю­чателем.

При повороте ручки монетки сни­зу вверх (на себя) трос натягива­ется и перемещает параллелограмм переключателя влево. Таким обра­зом происходит переброска цепи с меньших звездочек на большие. При повороте ручки от себя натя — женке троса ослабляется и пере­ключатель под действием пружины 14 перемещается вправо, сбрасы­вая цепь с больших звездочек на меньшие. Фиксация цепи на выб­ранной звездочке осуществляется ручкой монетки, которая постоянно должна оставаться в заданном по­ложении. Для этого степень затяж­ки гайки-барашка 9 с подложенной пел нее упругой выпуклой шайбой предварительно подбирается так, чтобы ручка не могла самопроиз — гюльно перемещаться под действи­ем случайных толчков и вибрации и в то же время переключение ПС’ редач на ходу не вызывало затруд­нений.

Для предотвращения случайного попадания деталей переключателя в спицы колеса некоторые велосипеды снабжаются защитными дисками на втулке заднего колеса, вращающи­мися вместе с блоком звездочек. Диски могут быть изготовлены из листового алюминия или пластмас­сы.

Поскольку нижняя ветвь цепи на­тягивается роликами переключатС’ ля, а сила натяжения весьма неве­лика, цепь не может передавать усилий в направлении, обратном ходу велосипеда. Поэтому примене­ние на велосипедах, имеющих пере­ключатели передач, тормозных зад­них втулок с приводом от педали совершенно исключено.

Рис. 39. Передний переключатель передач: ! — трос; 2 — ннлкз; 3 — винт крепления; 4 — корпус; 5 — наружный рычаг; 6 — вин — ТЫ-ограничители, 7 — хомут; 8— малый рычаг; 9—пружина

На велосипедах старых моделей, которые еще могут находиться в эксплуатации,
встречаются однороликовмс или двух роли­ковые переключи гели передач пальцевого типа, не имеющие параллелограммиого ме­ханизма. Поперечное передвижение роликов осуществляется выдвижением специальною цилиндрического пальца, телескопически пе­ремещающегося в гильзе корпуса переклю­чателя Перемещение его г, право и влево происходит под действием цепочки из не­скольких маленьких звеньев, служащей для изменения направления усилия, передавае­мого от троса к поперечно расположенно­му пальцу

Такой переключатель менее надежен в работе, так как чувствителен к поврежде­ниям при случайных ударах. При обрыве троса его детали могут попасть в спицы колеса.

Передний переключатель передач (рис. 39) устанавливается вместе с блоком ведущих звездочек среднего кареточного узла и служит для пе­ремещения ‘ цепи с одной ведущей звездочки на другую. Передний rie — рекл ючатель не реда ч возлейсгвует на верхнюю ведущую ветвь цени и Не может применяться самостоя­тельно, без заднего переключателя Передач, так как в его функции не Входит обеспечение натяжения цепи и Компенсации ее длины. Обычно Передний переключатель работает с блоком из двух звездочек, разница в числе зубьев которых довольно значительна, например 40 и 51.

По конструкции переключатель также параллелограммиого типа и состоит из корпуса 4У установленно­го на подседельной трубе рамы, с которым шарнирно связан наруж­ный рычаг 5. На нижнем конце на­ружного рычага также шарнирно установлена вилка 2, охватывающая перебрасываемую цепь. Роликов пе­реключатель не имеет, и вилка вза­имодействует с боковой поверхно­стью цепи своими внутренними сто­ронами. Трос /, связанный с монет­кой переключателя, служит для уп­равления переключателем. Другую сторону параллелограмма образует малый рычаг 8. Вилка находится под действием пружины 9, которая постоянно отжимает ее в сторону меньшей звездочки. Переключатель имеет винты, ограничивающие пере­мещение вилки вправо и влево.

При повороте ручки монетки на себя трос натягивается, вилка пере­двигается вправо и цепь перемеща­ется с меньшей звездочки на боль­шую.

Монетка переднего переключате­ля, как правило, объединяется в од­ном блоке с монеткой заднего пере­ключателя и находится на нижней трубе рамы.

Передний переключатель должен быть установлен на такой высоте, чтобы расстояние от вершин зубьев большой звездочки до щечки пилки было не менее 2 мм.

Приводные цепи. На велосипедах применяют роликовые приводные цепи, имеющие шаг 12,7 мм и шири­ну (расстояние между внутренними пластинами) 3,3 или 2,4 мм. В соот­ветствии с ГОСТ 13568—75 могут быть использованы цепи ПР-12,7— 900-2 или ПР-12,7—1000-1.

‘ Широкую цепь (3,3 мм) применя­ют на велосипедах, не имеющих многоступенчатой цепной переда­чи — на дорожных и спортивно-тре­ковых. На спортивно-шоссейных и спортивно-туристских велосипедах с многоступенчатой передачей, у ко­торых на задней втулке размещает-

Рис. 40. Втулсчно-роликовая цепь:

/ — втулка; 2 — ролик; 3 — внутренние пла­стины; 4,7 и 9 — наружные пластины; 5 — валик; 6 — пружинная пластина; 8 — валик

ламкі с кольцевой проточкой ся несколько ведомых звёздочек, применяют узкую (2,4 мм) цепь. Эта цепь обладает большей боко­вой гибкостью, что обеспечивает ее нормальную работу на крайних звездочках блока и дает возмож­ность сделать сам блок не очень большим по ширине (Встречавшие­ся ранее конструкции с широком цепью не могли по этой причине иметь более трех ведомых звездочек в блоке). Нужно иметь в виду, что взаимозаменяемость цепей невоз­можна.

Цепь (рис. 40) состоит из внут­ренних пластин 3, напрессованных на втулки /, свободно вращающиеся на валиках 5, на которых, в свою очередь, напрессованы наружные пластины 4. На втулках установле­ны свободно вращающиеся ролики 2 — трение скольжения между це­пью и зубьями звездочек заменено трением качения.

Шарниры цепи должны легко вращаться. При этом зазоры в шар­нирах должны быть минимальны. Детали цепи термически обрабаты­вают, пластины оксидируют для за­щиты от коррозии. Цепь выдержи­вает разрывное усилие 9… 10 кН.

Для того чтобы цепь можно было снимать и надевать на велосипед, она имеет специальный замок, сое­диняющий ее концы. Конструкции замков много, но различаются они способом фиксации наружной плас­тины на валиках замка. Наиболее распространенным является замок с пружинной пластиной (см. рис. 40). Замок заменяет одно из наружных звеньев цепи и продевается валика­ми 5 во втулки конечных внутрен­них звеньев цепи. На валики замка надевается наружная пластина 7 и поверх нее в кольцевые проточки на концах валиков замка вводится фа­сонная пружинная пластина 6, за­пирающая замок.

РУЛЬ

Рис. 41. Руль дорожного велосипеда: / — затяжной болт; 2 — стержень; 3— вынос; -/ распорный конус; 5 — руїна руля; 5 —рулевая труба, 7 — специальный болт; X — шайба; 9 — гайку; J0 — шайба1 // — нижний конец стержня руля при креплении односкосным клином

г

Руль служит для управления по* ретним колесом велосипеда и для
опоры руками при езде. От высоты и формы руля зависит удобство по­садки на велосипеде и правильность распределения нагрузки между пе­редним и задним колесами, что влияет на устойчивость и управляе­мость велосипеда.

Руль представляет собой трубча­тую конструкцию, жестко связан­ную с передней вилкой велосипеда (рис. 41). Основными элементами руля являются стержень 2 руля, ру­левая труба в и соединяющая де­таль — вынос 3,

Соединение стержня и трубы руля может быть жестко фиксированным, когда положение рулевой трубы не­льзя изменить, и поворотным, по­зволяющим устанавливать и закреп­лять рулевую грубу в различных положениях. ‘Жестко фиксирован­ные рули в настоящее время почти Не применяются и встречаются глав­ным образом па детских велосипе­дах. Поворотное крепление рулевой трубы представляет собой клеммо — вое соединение. Иногда клеммовое соединение руля комбинируется со Шлицевым (с мелкими треугольны­ми шлицами).

Конструкции клеммовых соедине­ний могут быть самыми различны-

3 Зак. 411 ми. Простейшие из них представля­ют собой хомутик, стягиваемый от­дельным болтом. Встречаются кон­струкции, где зажим хомушка осу­ществляется тем же болтом, кото­рым руль закрепляется в стержне передней вилки. В последнее время в связи с требованиями безопасно­сти головки болтов клеммовых сое­динений делают потайными с внут­ренним шестигранником под специ­альный ключ.

Для крепления стержня руля в стержне передней вилки служит рас­порный конус, который входит в нижнюю часть стержня руля, имею­щего в этом месте два продольных разреза. Распорным конус, вдвига­ясь внутрь раздвоенного конца тру­бы, упруго распирает ее половины, прижимая их к внутренней поверх­ности стержня вилки. Силы трения, возникающие при этом, препятству­ют относигельному провороту и сдвигу труб. Распорный конус вдви­гается внутрь трубы при вращении длинного затяжного бол га. прохо­лящего внутри стержня руля. За­тяжка производится вращением болта, головка которого выходит па поверхность выноса руля. По тому же принципу работает крепление pv*

К г.

Ля при йбМоіци односкосного клина, имеющее несколько меньшее распро­странение (см. рис. 41). Это соеди — нение очень надежно и удобно тем, что ДЛЯ освобождения руля не тре­буется осадки расклинивающей де­тали ударом молотка по головке затяжного болта, как это делается при креплении руля распорным ко­нусом.

Рули складных велосипедов мо­гут иметь быстродействующее креп­ление, позволяющее при ПОМОЩИ стяжного хомута, сжимающего верхнюю разрезную часть стержня передней вилки, освобождать стер­жень руля.

Форма руля зависит от назначе­ния и типа велосипеда, так как на­ряду с седлом определяет тип по­садки велосипедиста.

По форме рулевой трубы рули легко разделить на два вида: до­рожный и спортивный. Дорожные рули, в свою очередь, бывают раз­ных форм, в основном двух типов: с загнутыми вверх или вниз конца­ми рулевой трубы. Деление это ус­ловно, так как при поворотном креплении рулевой трубы ее можно устанавливать загнутыми концами как вверх, так и вниз, вынув пред­варительно из паза выноса.

Концы рулевой трубы снабжены резиновыми или пластмассовыми ручками для размещения кистей рук. Чтобы рука не скользила вдоль ручки, на нижней части ее делают специальные углубления для паль­цев. У правильно выполненных ру­чек на верхней части должны быть не широкие, но достаточно глубокие канавки для вентиляции, так как при гладкой пластмассовой поверх­ности ручек соприкасающиеся с ни­ми ладони рук через некоторое вре­мя становятся влажными.

Ручки руля дорожного велосипе­да несколько разведены в стороны для обеспечения наиболее рацио­нальной посадки. Еще не так давно ручки рулей не были так сильно разведены наружу, как у современ­ных велосипедов, и посадка была несколько другой. Ширина руля у дорожных велосипедов 500 … 550 мм, глубина изгиба около 70 мм и дли­на выноса не более 25 мм. У дорож­ных велосипедов с шинами 40—406 (20×1 3/4) глубина изгиба может быть значительно большей. Исполь* зовать такой руль на велосипедах с шинами больших размеров нельзя из-за слишком высокого расположе­ния концов рулевой трубы.

У дорожных велосипедов стер­жень и рулевую трубу изготовляют из стальных труб диаметром 22 мм. поверхность их хромируют.

Рули спортивных велосипедов (рис. 42) имеют вполне определен­ную, выработанную на протяжении десятилетий, форму: по обе стороны от выноса идут прямые участки, за­тем труба изгибается вперед и да­лее под сравнительно большим ра­диусом вниз концы ее имеют равные горизонтальные участки, параллель­ные продольной оси велосипеда. В зависимости от назначения спор­тивного велосипеда на концы руле­вой трубы либо надеваются ручки, либо всю рулевую трубу обматыва­ют специальной пластмассовой лен­той. Такой руль можно держать ру­ками в трех местах: за концы руле­вой трубы, за изогнутую под боль­шим радиусом часть трубы (опи­раясь кистями рук на корпуса тор-

Рис. 42. Спортивные рули

СЕ>

мозных рукояток) и за горизонталь­ные участки трубы сверху.

На спортивно-шоссейных и тури­стских велосипедах рулевые трубы диаметром 24 мм делают из алюми­ниевого сплава. Глубина изгиба ру­левой трубы обычно бывает около 135 мм. У трековых велосипедов труба стальная и глубина изгиба ее может достигать 180 мм.