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日志

单车硬件知识(五)——浅析牙盘

热度 12已有 18360 次阅读2009-10-21 05:00 |个人分类:单车硬件|

传动系统:牙盘、链条、飞轮

牙盘——曲柄、齿盘、中轴
 
牙盘:人们又习惯叫做大飞,就是你骑车时踩的那个东西。由曲柄,齿盘和中轴组成。
 
牙盘的性能
  牙盘的性能一般由:技术,做工质量,重量,强度和刚性来区分。
 
  • 牙盘的技术
  下面开始介绍前先明确一点:在其他条件相同时,重量和强度,刚性成反比。要提高牙盘的性能,首先就是材料,现在的齿片和曲柄一般都是由高强度铝材制成(一般有7075,7050),而盘片一般都是经过CNC切削而来的,减轻了重量,提高了强度和硬度。然而仅仅有好材料还不够,好的设计结构也是相当重要的,下面介绍4个主要技术:
1,花键中轴技术(OCTALINK)
  传统中轴都是通过方形的栓孔链接安装在牙盘上的,OCTALINK则通过更大8脚或10脚(ISIS)花键界面链接到牙盘上,也是整个中轴,曲柄的刚性和强度也更高。

2,一体化中轴技术
  一体中轴就是轴心直接与一侧的曲柄结合 ,与轴承分离 ,轴承的位置由五通内移到了两侧,
零件数目减少了 ,自然重量减轻。而且采用截面大的轴承,使得刚性也提高。

3,中空曲柄技术(HOLLOWTECH)
  越粗壮的曲柄强度和刚性越好,但是重量也提高了不少。中空曲柄顾名思义就是曲柄是空心的,但经过复杂的几何力学也能保证其刚性和强度,最重要的是减轻了很多的重量。

  不过现在主流一般都是中空曲柄和一体话中轴的技术共用。叫做 中空二代一体化中轴(HOLLOWTECH II)

  • 牙盘的质量,重量和软硬
 
  做工质量:市面上大多数牙盘质量一般都没有问题。出现问题的一般都是和安装和使用不当造成的,比如什么曲柄蹬掉啊,齿片松动啊等等。唯一有争议的就是TRUVATIV STYLO系列配的GXP中轴,说防水性不好,在恶劣环境下使用容易有异响甚至报废,本人曾经使用过的STYLO也深受其害。不过这并不是普扁的现象,还是看运气,其实只要勤于保养还是没有问题的。
  重  量:现在主流牙盘的重量一般都在680克到980克之间,太轻不行,太重当然也不行了。越轻的牙盘价格当然也就越贵。这个指标一般只是数字的东西,下面介绍几款主流牙盘的大概重量仅供大家参考(曲柄长度和齿数不同,重量也略有差异)
   shimano LX 58×:1000克左右
 
SHIMANO XT 76*:860克左右

SHIMANO XT 77×:855克左右。

FSA CK9150CCC930克左右

TRUVATIV STYLO 老款:870

TRUVATIV STYLO新款:920

SHIMANO XTR 96×:780克左右

XTR 97×:790克左右

RACEFACE EVOLVE XC940

RACE FACE DEUS XC820

  软  硬:牙盘软就是指牙盘在蹬踏发力中产生相当的变形,无形中损耗蹬踏的能量,这主要在挂大盘踩踏的时候比较明显。当然各个牙盘在同价位附近的产品,基本上感觉差异就不明显了,但是有些人还是会感觉差异很大,原因一方面来自心理,你将硬的程度和软的程度在自己心里进行了放大,另外一方面就是车架,坐垫,以及你当时的状态,这都会让你感觉差异很大,其实差别我个人感觉同级的一些产品已经很小了。
  当然厂家在这方面也是大做文章,除了我先前提到的4个曲柄和中轴技术外还有些厂家针对齿片的特别设计,FSA和新款的TRUVATIV STYLO牙盘一般都是加大齿片的厚度和横截面积来提高硬度。而SHIMANO的XTR960齿片很薄很小,但曲柄的抓一直延伸到大盘,从而也提高了其硬度。
 
牙盘的尺寸
牙盘也有尺寸,一般由曲柄长度和齿比构成。
曲柄长度:一般有170,172.5和175三组
曲柄长度和踏频与腿长有关系,公路车对腿长要求高些,而山地车更与踩踏习惯有更大关系。

车架尺寸    曲柄长度        腿长        曲柄长度
  54cm以下    165mm        80以下        165mm
  54cm        170mm        80cm          170mm
  55-58cm     172.5mm      81-86cm      172.5mm
  59cm        175mm        87cm          175mm
以上的表格基本可以满足一般车友的需求。但是在更加专业的情况下,有以下几点的例外。
短曲柄:
  如果你骑行的方式和特点是习惯使用相对容易的齿轮比,长时间的保持高的蹬踏频率。同时频频加速 。你可以尝试用短于自己适用曲柄长度2.5mm的曲柄。因为曲柄越短,蹬踏动作的圆周越小。这就意味着你可以更加容易用高的频率来骑行。同时,你膝盖在蹬踏圆周的顶点和远点(你腿在蹬踏动作里最弯曲和最张开的时候)受到的压力也小一些。这样更加有利于发挥力量,减少蹬踏发力死点和对膝盖的损伤。
  爬坡选手, 耐力选手都会用这样的选择。场地赛选手虽然力量惊人,但是因为他们要在短距离短时间内加速到一个高的速度和踏频,所以也会选择短曲柄。同时短的曲柄有更好的弯道通过性能。
长曲柄:
  如果你是一个力量型的车手,有着可观的身高和体重,拥有惊人的冲刺能力和爆发力。那么同时你不太可能拥有爬坡选手那样的高频率和耐力。这时你可以选择比自己曲柄长度要长2.5-5mm的曲柄。因为曲柄越长力矩越长。这样可以产生更大力量。这样的情况下,用高的齿轮比,较慢的频率配合你本身的力量优势也可以达到一个可观的速度。 但是不要尝试使用超过自己适合长度5-10mm的曲柄。这样会直接导致膝盖的压力过大,造成软骨瘤之类的疾病。过长曲柄所带来的蹬踏死点,同时也会使你用较长曲柄带来的优势也消失殆尽。
  长曲柄一般适用在力量型冲刺型选手身上。同时对频率要求相对低的山地车手也大都选择长出要求5mm的曲柄。 长途的旅行和马拉松形式的车,对车手的频率也没有特别的要求,长曲柄也是一个不错的选择。
  简单的来讲 更短或者更长的曲柄的使用,无非就是遵循根据骑手的特点扬长避短的法则。要频率快的更加快,要力量大的更加大。但是无论何时都要倾听你自己膝盖发出的讯息。懂得倾听自己的身体。毕竟每一个人都是一个独立的个体。找出你自己喜欢的方式。
齿比:一般山地车牙盘配的齿片主要有44T/32T/22T。如果腿力大,追求速度的车友可以搭配大盘48T。
 
中轴的长度
  中轴的长度是指轴杆两端之间的距离(如图所示)。至于长度,我觉得好象不是很规范,而且不同的品牌,尺寸各异。
  我在资料里看到的大致有以下一些标准(MM):133.5、126、122、121、118、118.5、117、115、113、110.5、110、109.5等等。其中,最常使用的大致在110—121之间,比如110、113、115、117、118等。当然,这肯定不全了,但常用的大概就在这些范围之内。
 
中轴长度的选择
  科学的道理我说也不出来,但想说说自己在选择安装中轴的一些实际体会。
  我在选择中轴的长度时,主要看牙盘的中心孔口面(中轴轴杆插入的这面)与最小盘片片面之间的高度差(如图所示)。
   
   A、如果牙盘的中心孔口面与最小盘片片面在同一平面,我根据自己的车子就选择113mm的中轴;
   B、如果牙盘的中心孔口面高于最小盘片片面,就选择110或110.5mm的中轴;
   C、如果牙盘的中心孔口面低于最小盘片片面,就选择115mm的或再稍长一些的中轴。
  
  当然,这还要看两个面的高度差具体是多少(一般都比较微小),不一定就是以上的数据。其实很多时候还是要靠感觉和反复的实践的。另外,中轴长度的选择与使用的前拨型号也有关系,比如,当太长的中轴配合B种情况的牙盘,而选择的前拨的拨臂行程又较短时,会造成链条无法升到大盘上。
 
关于误差
  我曾在自己的同一辆车子上,用同一牙盘、同一前拨配合过110.5mm和113mm两种中轴。实际上没有什么问题,只是使用110.5mm的中轴时,觉得曲柄与车架后三角的直管距离有点近,所以换了113mm的。这两款的差距在2.5mm,所以我觉得两者替换使用应该没太大问题,但误差不能太大,个人觉得2.5mm已经够意思了。
  中轴的用材和轴承结构也不尽相同。在材料上,有铬钼合金钢的,有碳纤的,有钛合金的。
在轴承结构上,有普通珠铛式(如绝大多数SHIMANO)、独立培林式(如FSA、VP等)。后者的耐用性和可修复性要大大强于前者,当然价格也随之要高一些。
 

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发表评论 评论 (10 个评论)

回复 蚂蚁,蚂蚁 2009-10-21 10:25
技术流
回复 yemao208 2009-10-21 19:58
很好的技术类文章。我喜欢的。
等待后续。。
回复 lily 2009-10-21 20:09
yemao208: 很好的技术类文章。我喜欢的。
等待后续。。
这篇免费,后续二十
回复 太阳鸟 2009-10-21 20:09
冬天,还是恶补技术的时候了
回复 2009-10-21 23:14
实践出真知
回复 皮猴 2009-10-22 08:35
我还没见过真的XTR牙盘呢,哈哈!
回复 yemao208 2009-10-22 16:19
lily: 这篇免费,后续二十
便宜。
来二百块钱的!
回复 lily 2009-10-22 20:42
yemao208: 便宜。
来二百块钱的!
好嘞,来了。去先把ps给我处理了,照二百块钱给我处理
回复 370407904 2009-10-22 20:58
硬件越好越有利与技术的发挥。当然价钱就越贵。
回复 小韩子 2009-10-22 22:15
不错,不错!
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