Interested Article - Велосипед с вальным приводом

Велосипед Dynamic «Runabout» с вальным приводом компании Sussex

Велосипед с вальным приводом — класс велосипедов, в которых передача крутящего момента от кареточного узла к колесу происходит через вал (в разговорной речи такую передачу могут называть карданной, хотя в конкретном устройстве нет карданного шарнира ), с зубчатой передачей, состоящей из двух конических .

Вальный велосипедный привод был запатентован в конце XIX века, но не получил широкого распространения вследствие сложной технологии производства и невозможности изменения передаточного отношения трансмиссии. Только в первом десятилетии XXI века развитие технологий позволило сравнять передаточные отношения цепных приводов и внутривтулочных редукторов, что привело к появлению на рынке небольшого количества серийных велосипедов с вальными приводами.

История

Привод Хилдика, не совсем удачная альтернатива цепи, 1898 г.
Эскиз вального велосипедного привода с коническими шестернями, 1898 г.
Задняя коническая шестерня.
-планетарный механизм переключения передач, встроенный в заднюю втулку.
Коническая зубчатая передача
Гипоидная зубчатая передача

В конце XIX века многие изобретатели и конструкторы пытались создать бесцепные велосипедные приводы. Кроме вала предлагалось множество других альтернатив цепи, но только вальный привод получил дальнейшую практическую реализацию.

Первые вальные приводы для велосипедов были изобретены в 1890 году независимо друг от друга в США и Великобритании . А. Фернхед ( англ. A. Fearnhead ) создал такой привод в Лондоне в 1890 г. и запатентовал его 1891 году. В его прототипе вал вращался внутри трубки, которая находилась над пером рамы, в более поздних моделях вал вращался непосредственно внутри пера . В США , Вальтер Стиллман ( англ. Walter Stillman ) подал заявку на патент для велосипедного вального привода десятого декабря 1890 года. Патент был выдан 21 июля 1891 года .

Вальный привод не был хорошо принят в Англии, поэтому в 1894 году Фернхед привёз его в США, где компания (англ.) купила эксклюзивные права на это изобретение на территории США.

Любопытно, что известный конструктор велосипедов того времени, профессор Арчибальд Шарп ( англ. Archibald Sharp ), был против вала; в своей классической книге «Велосипеды и трициклы » 1896, он пишет:

Механизм Фернхеда .... если бы можно было изготавливать конические шестерни с большой точностью и минимальными затратами, то можно было бы сказать, что передачи такого типа смогли бы заменить цепной привод, но факт того, что зубья конических шестерен невозможно фрезеровать с необходимой точностью, является серьёзным препятствием для его практического внедрения . Archibald Sharp, 1896

Производство вальных приводов в США начались уже в 1893 году компанией League Cycle Company . Вскоре после этого, французская компания Metropole выпускает бесцепной велосипед «Acatane» . В 1897 году начинается массовое производство бесцепных приводов в США по лицензии компании League Cycle Company . В 1898-99 годах бесцепные велосипеды становятся довольно популярными, но количество их продаж заметно меньше, чем классических велосипедов, из-за относительно высокой цены.

Вальные велосипеды были также несколько менее эффективным, чем обычные велосипеды. Около восьми процентов потерь энергии приходилось на передачи, в частности, из-за ограниченных производственных технологий того времени. Заднее колесо было труднее снять, чтобы заменить покрышку или камеру. Многие из этих недостатков были преодолены в двадцатом веке.

В 1902 году компания Hill-Climber выпустила на рынок трёхскоростной велосипед с приводом от вала, в котором разные передаточные отношения был реализованы тремя наборами конических шестерён . Хотя небольшое количество бесцепных велосипедов производилось, по большей части, велосипеды с валом исчезли из вида на протяжении большей части 20-го века.

Однако до сих пор существует ниша на рынке велосипедов, которую занимают велосипеды с вальным приводом, особенно в секторе дорожных (городских) велосипедов. И есть ряд производителей, которые предлагают такие велосипеды, либо как часть более широкого класса, либо как отдельный класс велосипедов.

Технические особенности

Для обеспечения возможности переключения передач приводной вал соединяют с встроенным в заднюю втулку (ступицу) редуктором. На сегодняшний день можно выделить три наиболее крупных производителя встроенных (внутренних) редукторов, которые можно использовать с вальным приводом, это Shimano , SRAM и .

Использование конических шестерён позволяет развернуть ось крутящего момента, который идёт от педалей, на 90 градусов. Для передачи крутящего момента к заднему колесу требуется две пары конических шестерён ( Z-образная передача ), одна возле кареточного узла, вторая возле втулки заднего колеса. Конические шестерни − самый эффективный способ изменения угла оси вращения, они обеспечивают меньшее трение по сравнению с червячными передачами .

См. также

Примечания

  1. Luther H. Porter, , Wheelman, Boston, 1892; page 162.
  2. Walter Stillman, Bicycle, , July 21, 1891.
  3. Archibald Sharp. (англ.) . — Longmans , 1896. — P. 461. — ISBN 0-486-42987-3 .
  4. David V. Herlihy. (англ.) . — Yale University Press , 2004. — P. —287.
  5. Tietjen, Alfred (2007). Дата обращения: 7 августа 2009. 24 августа 2012 года.

Ссылки

Источник —

Same as Велосипед с вальным приводом