Täydellinen opas polkupyörän laakereihin
Yleensä piilotetut sisäosat, laakerit on helppo jättää huomiotta. Silti nämä ovat ehdottoman tärkeitä komponentteja, jotka antavat polkupyörälle tarvittavan energian. Pyörä ei voi ajaa niin kuin sen pitäisi ilman laakereita; polkeminen, vieriminen tai ohjaaminen on mahdotonta. Osat, kuten navat, alakiinnike, kuulokkeet, polkimet ja vaihtajat sisältävät laakereita. Kaikilla liikettä vaativilla osilla on periaatteessa jonkinlainen laakeri.
Tässä artikkelissa käydään läpi useita erilaisia laakereita, joita usein löytyy polkupyöristä, miten ne mitataan, mitkä laakerit ovat ihanteellisia käyttötarkoituksiisi ja miten niitä huolletaan oikein.
Polkupyörissä käytetyt eri tyyppiset laakerit
Syväuraiset kuulalaakerit, neulalaakerit ja holkit ovat yleisiä polkupyörän rungoissa ja komponenteissa olevia laakereita. Alla selitämme erot näiden tyyppisten laakerien välillä.
holkit
Holkit, jotka tunnetaan myös nimellä holkit, ovat eräänlainen liukulaakeri, jota käytetään jousitusjärjestelmissä, edullisissa vaihtajissa ja joskus polkimissa, vaikkakin usein yhdessä muiden laakereiden kanssa. Holkit ovat yksinkertaisin laakerityyppi, joka toimii holkkina, joka on sijoitettu kahden pinnan väliin kitkan vähentämiseksi.
Löysät kuulalaakerit
Irrallinen kuulalaakerijärjestelmä koostuu irtonaisista palloista, palloja pitävästä kupista ja kartiosta, joka kohdistaa niihin painetta.
Kupin ja kartion kosketuspinnat on koneistettu sileäksi, joka sopii yhteen laakeriprofiilin kanssa, jolloin niiden välille muodostuu kosketuspinta. Löystyneet kuulalaakerit löytyvät tyypillisesti lähtötason polkupyöristä sellaisilla alueilla kuin navat, alakiinnike ja kuulokkeet. Keski- ja huippuluokan markkinoilla harvat merkit käyttävät edelleen löysästi kuulalaakereita, vaikka Shimano ja Campagnolo käyttävät edelleen niin. Useimmissa niiden navoissa on korkealaatuiset löysät kuulalaakerit, ja Shimano käyttää niitä myös polkimissaan.
Vaikka irtonaisten kuulalaakereiden takana oleva tekniikka on suhteellisen vanhaa, niillä on etuja monella tapaa. Löysät kuulalaakerit ovat kulmikkaita kosketuslaakereita, suhteellisen helppo huoltaa ja voivat toimia erinomaisesti oikein säädettynä. Löysyissä kuulalaakereissa olevat pallot pidetään joskus paikoillaan pidikkeellä, jota kutsutaan myös häkiksi (siis termi "häkkilaakerit"). Tämä tyypillisesti teräksestä valmistettu häkki erottaa pallot toisistaan. Vaikka löystyneitä kuulalaakereita löytyy yleisesti lähtötason tuotteista, niitä esiintyy myös huippuluokan sarjoissa, kuten Campagnolon CULT-laakereissa, jotka tunnetaan erinomaisista suorituskykyominaisuuksistaan ja jotka ovat myös häkkilaakereita.
Cane Creekin Hellbender Neo -laakeri on toinen mielenkiintoinen konsepti.
Deep Groove patruunakuulalaakerit
Polkupyörissä käytetyt syväurakuulalaakerit toimitetaan yleensä joko yksipuolisilla tai kaksinkertaisilla tiivisteillä, joista keskustelemme yksityiskohtaisesti myöhemmin. Tiivisteet voidaan irrottaa puhdistusta ja voitelua varten, mutta itse palloja ei voi poistaa.
Neulalaakerit
Neulalaakerit, jotka tunnetaan myös rullalaakereina, ovat suhteellisen harvinaisia polkupyörissä.
Jotkut polkimet ja kuulokkeet käyttävät tämän tyyppistä laakeria, vaikka monet uudemmat ja edullisemmat tekniikat ovat korvanneet sen. Neulalaakerien vierintäelementti on mieluummin lieriömäinen rulla kuin pallo, joka tarjoaa hyvän vakauden korkeissa kuormiuksissa ja tietyssä rullauspinnassa.
Polkupyöräteollisuudessa suunnittelijat kuitenkin pyrkivät välttämään neulalaakereita alusta alkaen, kun otetaan huomioon kustannukset ja asennuksen monimutkaisuus. Jos niitä ei ole asennettu oikein, ne voivat kulua erityisen nopeasti.
Lisäksi neulalaakerit korvataan usein useilla kuulalaakeririveillä saman vaikutuksen saavuttamiseksi.
Polkupyörän laakerin kokoopas
Löysät kuulalaakerien koot
Löysättyjen kuulalaakereiden koko määräytyy itse pallojen halkaisijan mukaan, tyypillisesti mitattuna tuuman murto-osissa, kuten 3/16 tuumaa (4.7625 mm).
Löysättyjen kuulalaakereiden koko määräytyy itse pallojen halkaisijan mukaan, tyypillisesti mitattuna tuuman murto-osissa, kuten 3/16 tuumaa (4.7625 mm).
Tarkka tarvittava koko vaihtelee tietystä komponentista riippuen. Yleensä irtonaisten kuulalaakereiden kartiot on helpompi vaihtaa, kun taas kupit, erityisesti navoissa, vaihdetaan harvoin. Jos pallot on huollettava tai vaihdettava, varmista, että uudet ovat samankokoisia kuin alkuperäiset. Tarvitset mikrometrin vanhojen pallojen mittaamiseen, ja Park Toolin kaltaiset merkit tarjoavat erikoismittareita erityisesti pallojen halkaisijoiden mittaamiseen.
Vaihtoehtoisesti sinun pitäisi pystyä löytämään pallon koko osan valmistajan verkkosivuston teknisistä ohjeista. Yleensä irtonaisia kuulalaakereita käyttävät merkit käyttävät yleensä samaa kokoa koko tuotevalikoimassaan.
Syväurakasetin laakerikoot
Nämä laakerit mitataan tyypillisesti niiden ulkohalkaisijan (OD), sisähalkaisijan (ID) ja leveyden perusteella, ja joskus niillä on yhteinen tunniste, kuten "61902". Näillä tiedoilla koot ilmaistaan yleensä muodossa "15x24x5mm" tai vastaavassa. Vakioosilla on usein vastaavat yleiset tunnisteet, kuten 6802 edellä mainitulle laakerille.
Satulan avulla voit mitata laakerin löytääksesi helposti korvaavan. Tämän tyyppiset tiivistetyt laakerit hyötyvät yleensä suuresti siitä, että niihin levitetään hieman rasvaa.
Kuulokkeiden laakereissa on ainutlaatuiset ominaisuudet, ja niissä on kulmassa olevat kulkuradat. Niiden koko ilmaistaan tyypillisesti muodossa "46.9x7x45°", joka edustaa laakerin kulkuradan ulkohalkaisijaa, leveyttä ja kulman mittaa.
Suorituskyvyn kannalta yleensä mitä suurempia palloja laakerissa on, sitä parempi. Halkaisijan kasvu korreloi positiivisesti lisääntyneen kosketusalueen kanssa; enemmän kosketusta tarkoittaa tasaisempaa voiman jakautumista, mikä parantaa vierintäkykyä ja kestävyyttä. Viime vuosina useat suuret pyöränvalmistajat ovat alkaneet käyttää suurempia laakereita, ja napojen koot ovat jatkaneet kasvuaan vastaavasti.
Radiaali vs. kulmakosketuslaakerit
Polkupyörissä käytetään tyypillisesti kahden tyyppisiä laakereita: radiaali- ja kulmakosketin. Yllä olevassa kuvassa radiaalilaakeri on vasemmalla ja kulmakosketinlaakeri oikealla.
Radiaalilaakerit ovat yleisimpiä alhaisempien kustannustensa vuoksi. Ne on suunniteltu kestämään pystysuuntaisia kuormia, kuten navoissa, kampeissa ja alakiinnikkeissä olevia. Kuitenkin, koska näillä liikkuvilla osilla on väistämättä ei-säteittäiset voimavektorit, on olemassa pieni suorituskyvyn kompromissi. Siksi radiaalilaakerit kompensoivat alentamalla toleransseja.
Lyhyesti sanottuna radiaalilaakerijärjestelmillä on pienempi tarkkuus. Ne pystyvät käsittelemään vain pystysuuntaisia voimia erottamatta toisistaan sisä- ja ulkosuuntaa, ja koska ne ovat vähemmän riippuvaisia tarkoista toleransseista, ne sopivat kustannustehokkaampiin sovelluksiin.
Kulmakosketuslaakerit vaativat tiukkaa toleranssivalvontaa, erottavat sisäiset ja ulkoiset suunnat ja ovat suunnittelultaan verrattavissa perinteisiin kuppi-kuulajärjestelmiin. Ne tukevat pyörivien osien säteittäistä ja sivuttaista kuormitusta, mutta vaativat erittäin tarkat kotelon poraukset oikean istuvuuden ja erinomaisen vierintäkyvyn saavuttamiseksi.
Useimmissa tapauksissa kulmakosketuslaakerit ovat sopivin valinta napoihin, kampeihin ja jousitukseen. Monien napa- ja runkomerkkien valmistustarkkuus ei kuitenkaan riitä täyttämään kulmakosketuslaakereiden vaatimuksia. Tämä korkea tarkkuusvaatimus on syynä siihen, että Industry Nine, Chris King, White Industries, Phil Wood ja Alchemy Wheel Works ovat ansainneet maineensa.
Mikä tekee laakerista korkealaatuisen?
Näet usein laakereita, joissa on merkintä "ABEC", jota seuraa numero (esim. ABEC 1, 3, 5, 7 ja 9).
ABEC-standardi sisältää seuraavat kriteerit:
- Sisähalkaisija – Hyväksyttävä toleranssivaihtelu laakerin sisäreiän koosta
- rinnakkaisuus – Leveystoleranssi
- Radial Runout – Toleranssivaihtelu urissa, joissa pallot istuvat
Lyhyesti sanottuna, mitä suurempi luku, sitä parempi laakerin laatu. Se toimii yleisenä "hyvä, parempi, paras" -mittarina. ABEC-luokitus ei kuitenkaan ota huomioon kantavuutta, pallon tarkkuutta tai materiaalin kovuutta.
Yleensä ABEC 3 ja 5 sopivat kaikkiin polkupyöräsovelluksiin. Tasot 7 ja 9 on suunniteltu laitteille, jotka pyörivät tuhansilla tai satoilla tuhansilla kierrosluvuilla, mikä on ylivoimaista polkupyörille.
Sellaiset tekijät kuin tiiviste, materiaali ja rasva ovat kriittisempiä polkupyörän laakerien suorituskyvyn määrittämisessä.
Pikaopas tiivisteisiin
Laakereiden tiivisteet voidaan poistaa varovasti puhdistusta ja tuoreen rasvan ruiskuttamista varten, mutta ota huomioon, että väärä käsittely voi vahingoittaa laakereita. Patruunalaakerit on yleensä tiivistetty kahdella kumitiivisteellä, yksi kummallakin puolella.
Tiivisteissä on kolme pääasiallista näkökohtaa: kitka, suojaus ja huollettavuus.
Kitka on ensisijainen keskustelunaihe. Vaikka pienempi kitka on ihanteellinen, pieni määrä voi tarjota suojaavia etuja. Tiivisteiden tarkoitus on pitää rasva sisällä ja estää epäpuhtauksien pääsyn sisään. Voitko kuitenkin puhdistaa ja huoltaa laakerin tiivisteitä vahingoittamatta, kun saastumista tapahtuu?
Useimmissa korkealaatuisissa laakereissa, kuten Enduron valmistamissa, jokainen laakeri on suunniteltu siten, että tiiviste voidaan irrottaa sisärenkaasta "pienellä terällä ja huolellisella kädellä huoltoa varten".
Millaisia tiivisteitä polkupyörän laakereissa käytetään?
Labyrinttitiiviste Shimanon takanapassa
Polkupyörien laakereissa voi olla yksittäisiä tiivisteitä, kaksoistiivisteitä tai labyrinttitiivisteitä. Kuten nimestä voi päätellä, yksi tiiviste on yksinkertainen kansi, joka on kiinnitetty laakerikehän ulkoreunaan. Vain yhdellä tiivisteellä se voi olla alttiimpi kontaminaatiolle kuin monimutkaisemmat tiivisteet.
Kaksoistiivistetyissä laakereissa on toinen pölysuoja päätiivisteen ulkopuolella, mikä tekee laakerista kestävämmän likaa vastaan. Labyrinttitiivisteet tarjoavat käämitysreitin, joka auttaa estämään pölyn ja veden pääsyn laakeriin. Tämä muotoilu auttaa poistamaan epäpuhtaudet ennen kuin ne pääsevät laakeriin. Vaikka labyrinttitiivisteet voivat pidentää huoltovälejä, ne voivat myös lisätä kitkaa yksinkertaisempiin tiivistysjärjestelmiin verrattuna.
Mistä laakerit on tehty?
Laakerit on valmistettu useista eri materiaaleista, mukaan lukien tyypillisesti kromiteräs, 440C ruostumaton teräs, XD15-typpiruostumaton teräs ja piinitridi (keraamiset laakerit). Yleensä mitä kovempaa materiaalia on, sitä parempi, mutta tuotto voi pienentyä. Jos materiaali on liian kovaa, se haurastuu, menettää sitkeyden ja liian kovat pallot voivat lisätä laakeripesän kulumista.
Tasapainoinen laatu sekä budjetti ja huolto, jotka olet valmis investoimaan suorituskyvyn parantamiseen, ovat kaikki tekijöitä, jotka kantavien tuotemerkkien on otettava huomioon.
Mitkä ovat keraamisten laakerien edut?
Keraamiset laakerit ovat viisi kertaa kovempaa kuin teräslaakerit, mikä vähentää kitkaa vieriessään. Keraamiset laakerit valmistetaan myös tiukemmilla toleransseilla, ja keraamisten laakerien palloilla on parempi pallomaisuus, mikä vaatii vähemmän voiteluainetta ja johtaa kokonaispainoon, mikä vähentää kitkaa laakerikokoonpanossa entisestään.
Hunt Wheelsin mukaan napojen ja voimansiirtojen teräslaakereiden vaihtaminen keraamisiin laakereihin voi säästää 6-9 wattia tehoa. Keraamiset laakerit vaativat kuitenkin useammin huoltoa kuin teräslaakerit. Alan asiantuntijat ovat yhtä mieltä siitä, että korkealaatuiset teräslaakerit ovat suorituskykyisempiä kuin huonolaatuiset keraamiset laakerit.
Kuinka huoltaa laakereita
Kuten kaikki polkupyörän liikkuvat osat, laakerit vaativat huoltoa ja hoitoa. Laadukkailla laakereilla voi olla pidemmät huoltovälit, mutta mikään laakeri ei todellakaan ole "asenna ja unohda".
Laakerien huolto sisältää tyypillisesti laakerien irrottamisen pyörästä ja rasvanpoistoaineen käytöstä vanhan voiteluaineen poistamiseen. Tässä vaiheessa voit tarkastaa kuulat ja laakerirenkaat kulumisen tai pistesyöpymisen varalta. Jos siinä on huomattavaa kulumista tai vaurioita, vaihto saattaa olla tarpeen. Voit sitten voidella laakerit uudelleen ja koota tai vaihtaa kuulat tarvittaessa.
Oikealla asennuksella on myös ratkaiseva rooli laakerin käyttöiässä.
Varmista löysällä kuulalaakerilla, että kuppi ja kartio ovat riittävän tiukkoja, jotta niissä ei ole rakoja, mutta riittävän löysät, jotta komponentti pyörii tehokkaasti. Sinun on ehkä säädettävä useita kertoja saavuttaaksesi tämän tasapainon. Syvän urakuulalaakerien väärästä asennuksesta johtuva kohdistusvirhe on suurin syy ennenaikaiseen kulumiseen; ammattimainen laakeripuristintyökalu voi auttaa varmistamaan oikean asennuksen.
Lisäksi, jos käytät kulmikkaita kosketuslaakereita, ne erotetaan yleensä tiivisteen väristä, joka osoittaa suunnan: mustat pinnat sisäänpäin ja punaiset ulospäin.
Laakereiden asianmukainen huolto edellyttää sopivien voiteluaineiden käyttöä, jotka voivat vaihdella paksusta vedenpitävästä rasvasta ohuisiin, vähäkitkaisiin voiteluaineisiin. Parhaan voiteluaineen valinta riippuu ajoympäristösi ymmärtämisestä ja sopivimman vaihtoehdon löytämisestä asianmukaisten komponenttien käsikirjoista. Merkkivalmistajat suosittelevat usein omia voiteluaineitaan, vaikka ne ovat yleensä kalliimpia kuin muut merkit.
Käytettävän laakerijärjestelmän tyyppi, huoltotiheys ja järjestelmän altistuminen ympäristölle määräävät optimaalisen voiteluaineen valinnan.
Suositeltua lukemista:
- Tuuli Tunneli Testi: Miten Do Aerodynaaminen Pyörät Eroaako?
- Miten että Valita Ishayoiden opettaman Oikea sisä- Pyörä varastointi Teline
- Mitä olemme Ishayoiden opettaman Erot Välillä cyclocross ja sora Pyörät?
- Matala Profiili vs. Korkea Profiili Pyöräkerrat: Mikä Pitäisi I Valita?
- Pitäisi Voit Pyörä soveltuu Käyttäminen Perhonen Ohjaustanko?