Велосипед с приводом от вала является велосипедом , который использует вал привода вместо цепи для передачи мощности от педалей к колесу. Валовые приводы были введены более века назад, но в основном были вытеснены велосипедами с цепным приводом из-за диапазона передач, возможного с помощью звездочек и переключателей . В последнее время из-за достижений в технологии внутренних зубчатых передач было представлено небольшое количество современных велосипедов с приводом от вала.
Велосипеды с приводом от вала имеют большую коническую шестерню, тогда как у обычного велосипеда цепное кольцо . Он находится в зацеплении с другой конической шестерней, установленной на приводном валу. Использование конических шестерен позволяет поворачивать ось привода крутящего момента от педалей на 90 градусов. На приводном валу имеется еще одна коническая шестерня рядом со ступицей заднего колеса, которая входит в зацепление с конической шестерней на ступице, где задняя звездочка будет на обычном велосипеде, и отменяет первое изменение крутящего момента привода оси.
При изменении плоскости привода на 90 градусов, которое происходит у нижнего кронштейна и снова у задней ступицы, используются конические шестерни для наиболее эффективной работы, хотя могут использоваться и другие механизмы, например , шарниры Хобсона , червячные шестерни или косозубые шестерни .
Приводной вал часто соединяется со ступичной шестерней, которая представляет собой внутреннюю зубчатую передачу, размещенную внутри задней ступицы. Производители внутренних ступиц, подходящих для использования с системами привода вала, включают NuVinci , Rohloff , Shimano , SRAM и Sturmey-Archer .
История [ править ]
Первые приводы валов для велосипедов, по-видимому, были изобретены независимо в США и Великобритании. В 1880 году в Орбицикле (который на самом деле был трехколесным велосипедом) Томаса Мура использовалась карданная передача. [1] А. Fearnhead, 354 каледонского Road, North London, разработал один в 1890 году и получил патент в октябре 1891. [ править ] Его прототип вал был заключен внутри трубы , проходящей вдоль верхней части chainstay; более поздние модели были включены в настоящие нижние перья. [2] В Соединенных Штатах Уолтер Стиллман подал заявку на патент на велосипед с приводом от вала 10 декабря 1890 года, который был выдан 21 июля 1891 года. [3]
Валковая передача не получила широкого распространения в Великобритании, поэтому в 1894 году Фирнхед привез ее в Соединенные Штаты, где полковник Поуп из Колумбийской фирмы купил исключительные американские права. [ необходима цитата ] С опозданием британские производители взяли на себя эту инициативу, особенно Хамбер сильно повлиял на сделку. [ необходима цитата ]Как ни странно, величайший из викторианских инженеров-велосипедистов профессор Арчибальд Шарп был против вала привода; в своей классической книге 1896 года «Велосипеды и трехколесные велосипеды» он написал «Механизм Fearnhead ... если бы конические колеса можно было точно и дешево нарезать с помощью машин, возможно, что зубчатые колеса этого описания могли бы в значительной степени вытеснить зубчатые колеса. цепной привод; но тот факт, что зубья конических колес не могут быть точно фрезерованы, является серьезным препятствием для их практического успеха ". [4]
В Соединенных Штатах они были произведены компанией League Cycle еще в 1893 году. [5] Вскоре после этого французская компания Metropole начала продавать их Acatane. [5] К 1897 году Колумбия начала агрессивно продавать велосипед без цепи , приобретенный у компании League Cycle. [5] Без цепиВелосипеды пользовались умеренной популярностью в 1898 и 1899 годах, хотя их продажи все еще были намного меньше, чем у обычных велосипедов, в первую очередь из-за высокой стоимости. Кроме того, они были несколько менее эффективны, чем обычные велосипеды: потеря зубчатой передачи составляла примерно 8 процентов, отчасти из-за ограниченных производственных технологий в то время. Заднее колесо также было сложнее снять для замены лыски. Многие из этих недостатков были преодолены в прошлом веке.
В 1902 году компания Hill-Climber Bicycle Mfg. Продала трехскоростной велосипед с приводом от вала, в котором переключение передач осуществлялось с помощью трех наборов конических шестерен. [6] В то время как было доступно небольшое количество велосипедов без цепей , по большей части велосипеды с приводом от вала исчезли из поля зрения на большую часть 20-го века. Тем не менее, для велосипедов без цепей все еще существует ниша , особенно для пассажиров, и есть ряд производителей, которые предлагают их либо как часть более широкого ассортимента, либо в качестве основной специализации. Ярким примером является компания Biomega в Дании.
Сравнение вала и цепи [ править ]
Валовые приводы работают с очень стабильной эффективностью и производительностью, без регулировки или обслуживания, хотя их эффективность была ниже, чем у правильно отрегулированной и смазанной цепи [7] [8], возможно, из-за недостаточно точной обработки или выравнивания конические шестерни. [8] [9] Валовые приводы обычно сложнее разбирать при ремонте спущенных задних шин, а стоимость производства обычно выше.
Фундаментальной проблемой, связанной с системами привода вала велосипеда, является требование передавать крутящий момент велосипедиста через конические шестерни с гораздо меньшими радиусами, чем у обычных велосипедных звездочек. Это требует как высококачественных шестерен, так и более тяжелой конструкции рамы. [7] [8]
Поскольку для переключения передач валами требуются ступицы шестерен , они обладают всеми преимуществами и недостатками, связанными с такими механизмами. [7]
Большинство преимуществ, заявленных для приводного вала, можно реализовать при использовании полностью закрытого кожуха цепи. [7] Некоторые другие проблемы, решаемые приводом вала, такие как защита одежды и от попадания грязи, могут быть решены за счет использования защиты цепи . Уменьшение потребности в регулировке в велосипедах с приводом от вала также относится к велосипедам с цепным или ременным приводом со ступицей. Не все ступичные зубчатые передачи совместимы с валами.
Галерея [ править ]
Роликовые механизмы Lloyds Cross в музее транспорта Ковентри
Складной велосипед с приводом от вала
Родстеры с валом в Транспортном музее Ковентри, Великобритания.
См. Также [ править ]
- Схема езды на велосипеде
- Velovision - журнал регулярно публикует обзоры велосипедов с карданным валом
Ссылки [ править ]
- ^ Хэдланд, Тони. Велосипедный дизайн: иллюстрированная история . Лессинг, Ханс-Эрхард. Кембридж, Массачусетс. ISBN 0262322218. OCLC 878078558 .
- ^ Лютер Х. Портер, Колеса и Уилинг , Уилмен, Бостон, 1892; стр.162.
- ^ Вальтер Стиллман, велосипеды, патент США 456387 , 21 июля 1891.
- ^ Арчибальд Шарп (1896). Велосипеды и трехколесные велосипеды . Лонгманс. п. 461 . ISBN 0-486-42987-3.
Fearnhead.
- ^ a b c Херлихи, Дэвид В. (2004). Велосипед, История . Издательство Йельского университета. С. 286–287 .
- ^ Титджен, Альфред (2007). «Бесконечный альпинист: проект восстановления» . Архивировано из оригинала на 2012-02-26 . Проверено 7 августа 2009 .
- ^ а б в г Шелдон Браун (2008). «Вал привода» . Проверено 2 марта 2010 .
- ^ a b c Уилсон, Дэвид Гордон; Джим Пападопулос (2004). Велосипедная наука (Третье изд.). MIT Press. С. 331–333 . ISBN 0-262-73154-1.
- ^ Хэдланд и Лессинг (2014). Велосипедный дизайн . MIT Press. п. 144.
Для эффективной работы конические шестерни должны были быть выполнены очень аккуратно и точно выровнены.
Внешние ссылки [ править ]
 | Викискладе есть медиафайлы по теме велосипедов с приводом от вала . |
- Обзор передачи (через Wayback Machine)
