Велосипед без цепной передачи

Велосипед с карданным приводом обеспечивает крутящий момент конкретно через вал, а не цепной механизм. Вальный привод изобрели более ста лет назад. Сложнейшая технология и недопустимость переключения передаточного отношения не позволили изобретению получить хорошее продолжение. С наступлением XXI века технологические методики стали развиваться, тогда передаточное отношение конкретно цепного привода сравняли с механикой внутренних втулочных редукторов. В результате рынок несколько пополнился серийными байками, оснащёнными вальными приводами.

Как развивались идеи

Идея создания подобных приводов без цепи появилась в конце XIX века. Помимо вала существовали совсем варианты цепи, так и не получившие дальнейшего распространения. Первые устройства разработали в 1890 году одновременно США и страна Великобритания. К вальному приводу скептически отнеслась Англия, отсюда и попал он в американскую компанию Pope Manufacturing Company, выкупившую права на разработку уникального устройства в штатах.

Начало производства вальные приводы получили от League Cycle Company. По истечении небольшого времени французские разработчики выпустили первый велосипед без цепи, которые вскоре стали производить массово.

Техобеспечение

Передачи переключаются за счёт приводного вала, соединённого с внутренним втулочным редуктором. Среди современных производителей велосипеда с карданной передачей самыми крупными считаются компании Sturmey-Archer наряду с Shimano и, непосредственно, SRAM.

Благодаря коническим шестерням, обеспечивается разворот оси крутящего момента от педалей преимущественно на 90 градусов. Сила вращения передаётся заднему колесу за счёт двух пар конических шестерен. Первая пара находится в непосредственной близости к кареточному валу, вторая – рядом с задней втулкой. Передача производится в Z-образной форме.

Конические шестерни гарантируют оптимальное изменение угла валочной оси, за счёт чего отмечается меньшее трение в отличие от червячных передач.

Велосипед с карданом несколько проще и безопаснее в эксплуатации. Во время езды по пересечённой местности исключается риск рывков цепи. Поскольку он чище, одежда велосипедиста и цепь байка не замасливаются. Закрытый привод имеет довольно длительный срок службы и устойчив к поломкам.

Семь главных преимуществ карданного велосипеда

1. Безопасное пользование для велосипедиста. Исключается попадание одежды в цепь и рывки механизма, поскольку карданный велосипед не имеет звёздочки и масляной цепи.
2. Высокая надёжность, обусловленная минимизацией количества подвижных деталей.
3. Долговечность, обеспеченная закрытой конструкцией механизма.
4. Низкие требования к профилактическому обслуживанию.
5. Хорошая аэродинамика.
6. Увеличенная дистанция между велорамой и дорогой. Хорошее расстояние образуется, благодаря отсутствию передней звезды.
7. Оригинальность конструкции.
8. Не так мало весит конструкция – 1–3 кг.
9. Высокая себестоимость.
10. Сложный ремонт. В случае поломки лучше отвезти велосипед на шиномонтаж.
11. Невозможность компактной реализации большого количества передач, хотя их переключение считается более плавным.
12. Ход несколько жёстче, чем у цепного велосипеда.

Недочёты велосипеда с вальным приводом

1. Не так мало весит конструкция – 1–3 кг.
2. Высокая себестоимость.
3. Сложный ремонт. В случае поломки лучше отвезти велосипед на шиномонтаж.
4. Невозможность компактной реализации большого количества передач, хотя их переключение считается более плавным.
5. Ход несколько жёстче, чем у цепного велосипеда.

sportotip.ru

История карданного велосипеда

Наперекор моим убеждениям, велосипед с карданом далеко не новинка. Такие велосипеды массово выпускались уже в 1910 году. Одной из первых фабрик, выпускающих их была Pierce Arrow Automobile (США). На велосипедах с карданным приводом даже были выиграны несколько велогонок международного формата. К тому же они просто были популярны в то время и доминировали над цепными велосипедами. Кроме США такие велосипеды делали и в Европе. Во время Второй мировой войны карданные велосипеды имели на вооружении немцы. Да и в России тоже они выпускались в начале века.

Преимущества карданного велосипеда

1. Цепь не рвет и не пачкает одежду. В карданном велосипеде отсутствует звездочка, да и масляная цепь тоже.
2. Надежность выше, чем у цепной конструкции. Достигнуто данное свойство меньшим кол-вом подвижных элементов.
3. Некоторые карданные велосипеды, по словам блогеров, дожили до наших времен и пребывают в отличном состоянии аж с 1939 года. Так что — долговечность!
4. Реже нужно проводить техосмотр и регулировки. Связано это с тем, что все важные элементы передачи спрятаны от внешней среды.
5. Большее расстояние между рамой и землей, достигаемое отсутствием передней звездочки.

Недостатки велосипедов с карданом

1. Вес общей конструкции больше, примерно, на 1-3 кг.
2. Если система сломается то будет сложно наладить ее самому. Придется идти в «шиномонтажку»
3. Передач у карданного велосипеда на много меньше. Всего около 7-8, против 20+ у цепных велосипедов.
4. Также эти велосипеды имеют большую цену, в сравнении с обычными

alpinebike.ru

» />

Порой инженерная мысль может дойти до того, что она подвергнет изменению то, без чего, казалось бы невозможно представить работу устройства. К примеру, все мы привыкли к тому, что велосипед приводится в движение цепью. Однако инженеры из компании CeramicSpeed представили средство передвижения, которое использует принципиально иную конструкцию.

Оригинальный велосипед создан датской компанией-производителем одшипников, шкивов и тормозов CeramicSpeed совместно со специалистами инженерного факультета университета Колорадо. Сам велосипед получил название Driven.

Вместо цепи Driven использует вал регулируемой длины, сама система включает в себя 21 подшипник и механизм переключения передач. Всего у велосипеда имеется 13 передач, каждая из которых предназначена не только для набора разной скорости, но и для разных задач вроде преодоления песчаной местности или поездок по горам.

Как заявляют разработчики, валовая передача создает на 49% меньше трения и в целом показывает себя гораздо более энергоэффективной, чем цепная. Представленный велосипед все еще является прототипом и его конструкция будет дорабатываться. В частности, инженеры хотят уделить внимание новой валовой системе передач. При этом Driven уже получил награду The Eurobike Award. Дата начала продаж на данный момент остается неизвестной.

hi-news.ru

Как развивались идеи

Идея создания подобных приводов без цепи появилась в конце XIX века. Помимо вала существовали совсем варианты цепи, так и не получившие дальнейшего распространения. Первые устройства разработали в 1890 году одновременно США и страна Великобритания. К вальному приводу скептически отнеслась Англия, отсюда и попал он в американскую компанию Pope Manufacturing Company, выкупившую права на разработку уникального устройства в штатах.

Начало производства вальные приводы получили от League Cycle Company. По истечении небольшого времени французские разработчики выпустили первый велосипед без цепи, которые вскоре стали производить массово.

Техобеспечение

Передачи переключаются за счёт приводного вала, соединённого с внутренним втулочным редуктором. Среди современных производителей велосипеда с карданной передачей самыми крупными считаются компании Sturmey-Archer наряду с Shimano и, непосредственно, SRAM.

Благодаря коническим шестерням, обеспечивается разворот оси крутящего момента от педалей преимущественно на 90 градусов. Сила вращения передаётся заднему колесу за счёт двух пар конических шестерен. Первая пара находится в непосредственной близости к кареточному валу, вторая — рядом с задней втулкой. Передача производится в Z-образной форме.

Конические шестерни гарантируют оптимальное изменение угла валочной оси, за счёт чего отмечается меньшее трение в отличие от червячных передач.

Велосипед с карданом несколько проще и безопаснее в эксплуатации. Во время езды по пересечённой местности исключается риск рывков цепи. Поскольку он чище, одежда велосипедиста и цепь байка не замасливаются. Закрытый привод имеет довольно длительный срок службы и устойчив к поломкам.

Семь главных преимуществ карданного велосипеда

1. Безопасное пользование для велосипедиста. Исключается попадание одежды в цепь и рывки механизма, поскольку карданный велосипед не имеет звёздочки и масляной цепи.
2. Высокая надёжность, обусловленная минимизацией количества подвижных деталей.
3. Долговечность, обеспеченная закрытой конструкцией механизма.
4. Низкие требования к профилактическому обслуживанию.
5. Хорошая аэродинамика.
6. Увеличенная дистанция между велорамой и дорогой. Хорошее расстояние образуется, благодаря отсутствию передней звезды.
7. Оригинальность конструкции.
8. Не так мало весит конструкция — 1–3 кг.
9. Высокая себестоимость.
10. Сложный ремонт. В случае поломки лучше отвезти велосипед на шиномонтаж.
11. Невозможность компактной реализации большого количества передач, хотя их переключение считается более плавным.
12. Ход несколько жёстче, чем у цепного велосипеда.

Недочёты велосипеда с вальным приводом

1. Не так мало весит конструкция — 1–3 кг.
2. Высокая себестоимость.
3. Сложный ремонт. В случае поломки лучше отвезти велосипед на шиномонтаж.
4. Невозможность компактной реализации большого количества передач, хотя их переключение считается более плавным.
5. Ход несколько жёстче, чем у цепного велосипеда.

Заключение

Велосипед с вальным приводом идеально подходит для езды по городу, поскольку нет необходимости прилагать особые усилия на ровной дороге. Большое количество скоростей при езде по асфальту также не требуется. Приобретение уникального велосипеда однажды позволит эксплуатировать его в дальнейшем очень долго.

velobajo.ru

Датская компания CeramicSpeed, выпускающая подшипники и велосипедные запчасти, на выставке Eurobike 2018 представила рабочий концепт велосипеда со скоростной трансмиссией, не имеющей цепи и переключателей. Трансмиссия выполнена 13-скоростной с облегченным алюминиево-углепластиковым валом, передающим вращение с ведущей звезды на «кассету» заднего колеса. Разработчики утверждают, что эффективность передачи вращения в новой трансмиссии составляет 99 процентов.

Сегодня существует несколько вариантов скоростных велосипедных трансмиссий, наиболее распространенным из которых является цепной с одним или двумя переключателями скоростей.

В среднем эффективность цепной трансмиссии составляет около 70 процентов, но может уменьшаться или значительно увеличиваться в зависимости от качества используемых велосипедных компонентов и материалов. Например, эффективность дорогостоящих профессиональных трансмиссий для шоссейных велосипедов может достигать 98 процентов. При этом показатель эффективности не постоянен и со временем уменьшается по мере загрязнения цепи и звезд, выработки и потери смазки.

Новая трансмиссия, представленная компанией CeramicSpeed, получила название Driven. Она представляет собой разновидность вальной велосипедной трансмиссии и предусматривает возможность переключения скоростей. Ведущая и ведомая «звезды» выполнены в виде дисков с зацепами на одной из плоскостей, равномерно распределенными по окружности. Ведущая имеет одно кольцо из выступов, но может иметь и несколько. Ведомая «звезда» оснащена 13 кольцами из выступов.

Ведущий и ведомый диски связаны валом. В передней части вал оснащен диском с подшипниками на краю, которые своими внешними кольцами входят в пазы между зацепами ведущего диска. В задней части вала установлен такой же диск. Он может перемещаться по оси вала вперед и назад. Благодаря этому он может входить в зацепление с разными кольцами на ведомом диске, благодаря чему и изменяется передающее число аналогично обычной цепной велосипедной трансмиссии. Всего Driven имеет 21 радиальный подшипник.

Разработчик уверяет, что трансмиссия рассчитана на передачу мощности более одной тысячи ватт. Для сравнения, во время обычной гонки средняя мощность, развиваемая велогонщиком составляет около 250 ватт. Трансмиссия Driven проходит начальный этап испытаний. Как она будет работать во время дождя и при загрязнении, будет ли выдерживать скачки нагрузки, пока неизвестно. Вероятно, обслуживание и ремонт трансмиссии будут довольно сложными и дорогостоящими из-за необходимости промывать или даже менять радиальные подшипники.

Представленный велосипед с новой трансмиссией выполнен аэродинамическим. По конструкции рамы и форме руля можно предположить, что он предназначен для соревнований с раздельными стартами, то есть рассчитан на полупрофессиональный и профессиональный уровень использования. Можно предположить, что в официальных гонках велосипед с трансмиссией Driven использовать будет запрещено. Дело в том, что зацепы ведомой «звезды» могут представлять серьезную опасность для велосипедистов во время аварии — во время вращения она фактически превращается в мясорубку.

В профессиональном шоссейном велоспорте из соображений безопасности долгое время было запрещено использование дисковых тормозов. Велогонщики нередко используют драфтинг для экономии сил за счет соперника впереди. При этой технике один велогонщик идет вплотную позади другого, и если не соблюсти дистанцию, возможно столкновение. Считалось, что при таком столкновении на скорости (на шоссейных гонках средняя скорость обычно составляет 35-38 километров в час) велогонщики могут сильно порезаться о тормозной диск.

В январе текущего года немецкий инженер Андреа Моцеллин представил велосипедное колесо складной конструкции. Предполагается, что такое колесо значительно облегчит перевозку велосипеда, к примеру, в багажнике автомобиля. Обод 26-дюймового колеса под названием Revolve состоит из шести секций, соединенных металлическим каркасом. Колесо можно потянуть за центральную часть и сложить. К велосипеду Revolve крепится с помощью стандартного эксцентрика.

Василий Сычёв

nplus1.ru

8 июля. Фридирихсхафен. Германия. Датская компания CeramicSpeed, выпускающая ультрадорогие профессиональные компоненты для велосипедов, на выставке Eurobike 2018 представила рабочий концепт велосипеда на базе рамы Cervélo P5 Three с 13-скоростной трансмиссией, не имеющей цепи и переключателей в классическом понимании. Трансмиссия состоит из карбон-алюминиевого вала, передающего вращение с ведущей звезды на плоскую «кассету» заднего колеса. 

На текущий момент наиболее распространенной и единственной разрешенной UCI (Международным союзом велосипедистов) многоскоростной передачей является цепная передача с одним или двумя переключателями скоростей. Конструкция такой трансмиссии относительно проста в обслуживании, хотя имеет ограниченную эффективность — часть мощности тратится на преодоление трения между цепью и звездами в восьми точках трения-скольжения, трения между звеньями, а также на растяжение самой металлической цепи.

В среднем эффективность цепной трансмиссии составляет около 70 процентов, но может уменьшаться или значительно увеличиваться в зависимости от качества используемых велосипедных компонентов и материалов. Например, эффективность заводской профессиональной трансмиссии Shimano Dura-Ace может достигать 98 процентов, а она же с использованием Oversized Pulley Wheel Systems от CeramicSpeed показывает эффективность в 98.5% при мощности в 500 Ватт.

Если верить рекламному буклету, эффективность передачи вращения в валовой трансмиссии составляет 99 процентов.

Новая трансмиссия от CeramicSpeed получила название DrivEn. Она представляет собой разновидность вальной велосипедной трансмиссии и предусматривает возможность переключения скоростей. Ведущая и ведомая «звезды» выполнены в виде дисков с зацепами на одной из плоскостей, равномерно распределенными по окружности.

Ведущая имеет одно кольцо из выступов, но теоретически может иметь и несколько.

Ведущий и ведомый диски связаны валом. В передней части вал оснащен диском с подшипниками на краю, которые своими внешними кольцами входят в пазы между зацепами ведущего диска. В задней части вала установлен такой же диск. Он может перемещаться по оси вала вперед и назад. Благодаря этому он может входит в зацепление с разными кольцами на ведомом диске, благодаря чему и изменяется передающее число аналогично обычной цепной велосипедной трансмиссии. Всего Driven имеет 21 радиальный подшипник.

Разработчик уверяет, что трансмиссия рассчитана на передачу мощности более одной тысячи ватт (хотя мы видели как Роберт Фёрстеманн за минуту поджаривает тост при пиковой нагрузке в 705 Ватт). 

Трансмиссия DrivEn сейчас проходит начальный этап испытаний. Вероятно, обслуживание и ремонт трансмиссии будут довольно сложными и дорогостоящими из-за необходимости довольно часто промывать или даже менять радиальные подшипники.

Представленный на выставке велосипед с новой трансмиссией выполнен на базе разделочного Cervélo P5 Three и так как в UCI новшества приживаются не очень быстро, можно предположить, что впервые в реальных гоночных условиях велосипед можно будет увидеть на соревнованиях по длинному триатлону.

www.ambersport.ru

ABP

Я не столько защищаю данную конструкцию сколько не люблю цепную передачу. Она мне не нравиться на велосипеде и мотоцикле — не будешь смазывать то от сухого трения свистит , шелестит и от износа удлинняется , а удлинняться ей нельзя т. к. межцентровые растояния на звездочке величина пост. , а смажешь- вроде затихла на время но в смеси с дорожной пылью становиться грязной, а эта грязь как притирочная паста еще больше ее изнашивает и пачкает одежду.Поэтому вилка КПД цепной передачи-0,92-0,98 такая широкая-все зависит от смазки .Если 0,98 -при обильной смазке исключающей сильное загрязнение(например-привод распредвала а ДВС-хотя он тоже раздражал своим шелестом).То велосипедная передача работает скорее в нижней части вилки. В то же время я не знаю более эффективного преобразователя поступательного движения во вращательное и наоборот чем тросик наматывающийся на барабан(лебедку),а здесь именно этот случай. Здесь не та троссовая передача где усилие передается посредством трения т.к. здесь трос зачален на барабане-это существенно.А у лебедки только потери на изгибание троса на радиус барабана .Сопоставив килограммы усилия на тросе с граммом необходимым на его изгиб получаем очень выс.КПД при этом никакой смазки не нужно. Я не обсуждаю остальной механизм — повторяю его можно сделать гораздо проще. Насчет ресурса тросика-то сейчас прогресс в этом большой-кевлар,углеродные волокна и т.д. и т. п. Вообще ресурс качественного тросика может превысить ресурс самого велосипеда.Ну а если и нет то всеравно он дешевый в отличие от цепи. То что два привода -ерунда.Надо упростить механизм-там нечего будет обслуживать.
Насчет вытяжки тросика-если для тросика не смертельна то для цепи- да.К тому же натяжной механизм нужно оснастить упругим звеном тогда тросик будет самонатягиваться
заодно сглаживая пики натяжения и увеличивая этим его ресурс.
И вообще эта дискуссия не о том чем передавать усилие тросиком или цепью,а о том что только указанный мной недостаток (см.1 сообщение) может похоронить эту конструкцию-указанные вами не существенны и преодолимы.Вообще такой привод может и был бы если бы не изобрели цепь, идея ведь очень старая-вспомним как взводились римские катапульты(см.Discovery).

01.10.2010 12:15

xt.ht

Датская компания CeramicSpeed, выпускающая подшипники и велосипедные запчасти, на выставке Eurobike 2018 представила рабочий концепт велосипеда со скоростной трансмиссией, не имеющей цепи и переключателей.

Трансмиссия выполнена 13-скоростной с облегченным алюминиево-углепластиковым валом, передающим вращение с ведущей звезды на «кассету» заднего колеса. Разработчики утверждают, что эффективность передачи вращения в новой трансмиссии составляет 99 процентов.
Сегодня существует несколько вариантов скоростных велосипедных трансмиссий, наиболее распространенным из которых является цепной с одним или двумя переключателями скоростей. В таком варианте трансмиссии передача вращения с ведущей звезды на блок звезд заднего колеса производится посредством цепи.

Конструкция такой трансмиссии относительно проста в обслуживании, хотя имеет не очень высокую эффективность — при педалировании часть мощности тратится на преодоление трения между цепью и звездами, между звеньями, а также на растяжение самой металлической цепи.

В среднем эффективность цепной трансмиссии составляет около 70 процентов, но может уменьшаться или значительно увеличиваться в зависимости от качества используемых велосипедных компонентов и материалов.

Например, эффективность дорогостоящих профессиональных трансмиссий для шоссейных велосипедов может достигать 98 процентов. При этом показатель эффективности не постоянен и со временем уменьшается по мере загрязнения цепи и звезд, выработки и потери смазки.

Новая трансмиссия, представленная компанией CeramicSpeed, получила название Driven. Она представляет собой разновидность вальной велосипедной трансмиссии и предусматривает возможность переключения скоростей.

Ведущая и ведомая «звезды» выполнены в виде дисков с зацепами на одной из плоскостей, равномерно распределенными по окружности. Ведущая имеет одно кольцо из выступов, но может иметь и несколько. Ведомая «звезда» оснащена 13 кольцами из выступов.

Ведущий и ведомый диски связаны валом. В передней части вал оснащен диском с подшипниками на краю, которые своими внешними кольцами входят в пазы между зацепами ведущего диска. В задней части вала установлен такой же диск.

Он может перемещаться по оси вала вперед и назад. Благодаря этому он может входит в зацепление с разными кольцами на ведомом диске, благодаря чему и изменяется передающее число аналогично обычной цепной велосипедной трансмиссии. Всего Driven имеет 21 радиальный подшипник.

Разработчик уверяет, что трансмиссия рассчитана на передачу мощности более одной тысячи ватт. Для сравнения, во время обычной гонки средняя мощность, развиваемая велогонщиком составляет около 250 ватт.

Трансмиссия Driven проходит начальный этап испытаний. Как она будет работать во время дождя и при загрязнении, будет ли выдерживать скачки нагрузки, пока неизвестно. Вероятно, обслуживание и ремонт трансмиссии будут довольно сложными и дорогостоящими из-за необходимости промывать или даже менять радиальные подшипники.

Представленный велосипед с новой трансмиссией выполнен аэродинамическим. По конструкции рамы и форме руля можно предположить, что он предназначен для соревнований с раздельными стартами, то есть рассчитан на полупрофессиональный и профессиональный уровень использования.

Можно предположить, что в официальных гонках велосипед с трансмиссией Driven использовать будет запрещено. Дело в том, что зацепы ведомой «звезды» могут представлять серьезную опасность для велосипедистов во время аварии — во время вращения она фактически превращается в мясорубку.

В профессиональном шоссейном велоспорте из соображений безопасности долгое время было запрещено использование дисковых тормозов. Велогонщики нередко используют сюрпляс для экономии сил за счет соперника впереди.

При этой технике один велогонщик идет вплотную позади другого, и если не соблюсти дистанцию, возможно столкновении. Считалось, что при таком столкновении на скорости (на шоссейных гонках средняя скорость обычно составляет 35-38 километров в час) велогонщики могут сильно порезаться о тормозной диск.

В январе текущего года немецкий инженер Андреа Моцеллин представил велосипедное колесо складной конструкции. Предполагается, что такое колесо значительно облегчит перевозку велосипеда, к примеру, в багажнике автомобиля.

Обод 26-дюймового колеса под названием Revolve состоит из шести секций, соединенных металлическим каркасом. Колесо можно потянуть за центральную часть и сложить. К велосипеду Revolve крепится с помощью стандартного эксцентрика.

via

www.yaplakal.com

Полезно обратить внимание:

Производители велосипедов Ручка переключения скоростей на велосипеде Как сделать мопед из бензопилы и велосипеда Регулировка задней втулки велосипеда Установка руля на велосипед Как хранить велосипед в квартире