Силовая передача

Силовая передача передает усилие от ног велосипедиста на заднее колесо велосипеда, которое является ведущим. Механизм силовой передачи состоит из каретки, ведомой шестерни (малой), педали и цепи.
Каретка (рис. 51) расположена в кареточном узле рамы. Она состоит из вала, двух шатунов и ведущей (большой) шестерни. Вал каретки вращается в шариковых подшипниках, состоящих из чашек с уложенными в них шариками. Чашка с помощью нарезки ввинчивается в кареточный узел рамы с правой и левой сторон. Чтобы чашки самопроизвольно не вывинчивались, правая чашка имеет левую нарезку, а левая — правую.

Рис. 51. Каретка:
1 — чашка каретки; 2 — конус каретки; 3 — шатун левый; 4 — вал каретки; 5 — шарикоподшипник; 6 — клин шатуна; 7 — шатун правый в сборе с зубчаткой

На левый конец вала каретки надет шатун, а на правый— шатун с ведущей шестерней. Шатуны крепятся к концам вала каретки специальными клиньями, которые закрепляются с противоположной стороны гайками.
Шатуны направлены в прямо противоположные стороны. Длина шатуна велосипедов для взрослых—170 мм, для подростков—140 мм.
Ведомая шестерня (малая) крепится на правой стороне втулки заднего колеса. Она соединена с ведущей шестерней каретки цепью. Когда шатуны приводятся во вращение, то вращается и ведущая шестерня. Цепь передает это вращение с ведущей шестерни на ведомую, которая, вращаясь, заставляет вращаться и заднее колесо. Ведущая (большая) шестерня имеет больший диаметр и большее число зубцов, чем ведомая (малая) шестерня. Поэтому при одном полном обороте ведущей шестерни ведомая успевает поворачиваться несколько раз, следовательно, скорость вращения ведомой шестерни в несколько раз больше, чем ведущей. Например, если число зубцов ведущей шестерни велосипеда 48, а ведомой 16, то при одном обороте ведущей шестерни ведомая сделает три оборота, а вместе с ней и заднее колесо. Таким образом, меняя число зубцов ведущей и ведомой шестерен, можно менять скорость заднего колеса, а следовательно, и велосипеда. Число зубцов ведущих и ведомых шестерен в велосипедах разных типов и разного назначения различно. Так, ведущая шестерня дорожного велосипеда может иметь 44—48 зубцов, а спортивно-шоссейного— 47—51. Ведомые же шестерни имеют соответственно 18—19 и 13—20 зубцов.
Отношение числа зубцов ведущей шестерни к числу зубцов ведомой называется передаточным числом, а произведение передаточного числа на диаметр колеса в дюймах — передачей велосипеда.
Чтобы приспособить велосипед к различным условиям пути, он снабжается несколькими передачами. Это достигают применением в одном велосипеде нескольких ведомых шестерен, одной или нескольких ведущих шестерен с разными диаметрами и разным количеством зубцов. Так, легкодорожный велосипед, имеющий три ведомые шестерни с количеством зубцов 16, 18, 20, ведущей шестерней с 48 зубцами, диаметром колеса в дюймах 27, может иметь три следующие передачи: 81,72,65 (48 : 16Х Х27 = 81; 48:18x27-72; 48:20X27 = 65). Спортивно-шоссейный велосипед, снабженный пятью ведомыми и двумя ведущими шестернями, имеет десять передач. Это необходимо, так как при движении велосипедист может встречать на своем пути различные препятствия. Чтобы преодолеть тяжелые участки пути (подъем в гору, песчаную почву, заболоченные участки), велосипед должен иметь самую малую передачу, т. е. в работе должна находиться самая большая ведомая шестерня. В этом случае велосипедист проигрывает в скорости, по выигрывает в усилии. При езде по ровной дороге, где не нужно преодолевать различных препятствий, велосипедист может развивать большую скорость путем установки максимальной передачи, когда в работу вступают наибольшая ведущая и наименьшая ведомая шестерни. В этом случае велосипедист проигрывает в усилии, но выигрывает в скорости.
Перемена передач осуществляется перебрасыванием цепи с одной (ведущей или ведомой) шестерни на другую при движении велосипеда с постоянной скоростью. Для этой цели используют механизм переключения передач. Легкодорожный велосипед имеет один переключатель передач (задний) — для перебрасывания цепи на ведомых шестернях, а спортивно-шоссейный велосипед — два переключателя передач (задний для ведомых шестерен и передний для ведущих).
Наиболее распространен переключатель передач параллелограммного типа (рис. 52). Он состоит из кронштейна и нижнего корпуса, связанных шарнирно на штифтах с правой и левой щекой. К нижнему корпусу с помощью винта крепится пластинка в сборе с беговыми роликами. Правая щека имеет отверстия для крепления троса. Трос проходит через штуцер. Цепь натягивается беговыми роликами с помощью цилиндрической пружины. Пружина имеет отогнутые концы, один из которых входит в отверстие корпуса, а другой — в одно из шести отверстий правой пластины.
Переброску цепи переключателем с меньшей шестерни на большую производят поворотом рукоятки (рычага) переключателя передач к себе, а с большей шестерни на меньшую — действием рычажной пружины при повороте рукоятки от себя. Усилие от рукоятки переключения передач, расположенной на нижней трубе рамы, к механизму переключения передач передается через стальной гибкий трос.
Передний переключатель передач служит для перебрасывания цепи на ведущих шестернях каретки. Он состоит из корпуса, пальца, вилки, рычага и пружины. Вилка крепится на пальце с помощью винта. Переброска цепи вилкой переключателя с большей шестерни на меньшую производится поворотом рукоятки снизу вверх. Для переброски цепи с меньшей шестерни на большую нужно рукоятку повернуть сверху вниз.
Механизм переключения передач устанавливается в нижней части подседельной трубы рамы и с помощью гибкого стального троса соединяется с рукояткой (рычагом переключения передач, закрепленной на нижней трубе рамы и спаренной с рукояткой заднего переключателя передач).
Педали служат опорой для ног и передачи их усилия шатунам. Педаль дорожного велосипеда состоит из корпуса, педальной оси, пылезащитного колпачка-гайки, шарикоподшипников, с помощью которых осуществляется вращение педали, внутренней пластины, концевой пластины с двумя шпильками и надетыми на них двумя литыми резиновыми колодками. Такая конструкция педалей (с резиновыми колодками) создает удобства при езде с небольшой скоростью, предохраняя ноги от скольжения. Конец педальной оси имеет нарезку, с помощью которой педаль ввинчивается в отверстие нижней головки шатуна. Чтобы ось самопроизвольно не вывинчивалась, на левой оси делают левую нарезку, на правой — правую.
Педаль легкодорожного велосипеда имеет иную конструкцию. Она состоит из двух тонких стальных пластинок и резиновых узких съемных колодок. На эту педаль можно устанавливать специальные зажимы для ног — туклипсы, предохраняющие ногу от скольжения. В спортивных велосипедах используют еще более легкие педали (рис. 53). Они не имеют резиновых колодок, а лишь тонкие стальные пластины с зубцами. Педали этого типа применяют и на легкодорожных велосипедах.
Цепь втулочно-роликовая состоит из внутренних и внешних звеньев. Внутреннее звено состоит из двух втулок с роликами. Втулки соединены между собой металлическими пластинками. Внешнее звено имеет две пластинки (верхнюю и нижнюю), скрепляющие между собой внутренние звенья. Концы цепи соединены замковым звеном. Это пружинная пластинка, имеющая форму вытянутого кольца, или пластинка с крючкообразными вырезами. Цепь легко можно разомкнуть, сняв пружинную пластинку.

Рис. 53. Педаль спортивного типа с туклипсами:
I — туклипс; 2 — рамка педали; 3— ось педали; 4 — ремень с пряжкой; 5 — пряжка; б — гайка колпачок