山东大学自行车协会论坛
标题:
内变速的折腾
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作者:
兰海东
时间:
2013-1-11 11:59
标题:
内变速的折腾
本帖最后由 兰海东 于 2013-1-12 10:15 编辑
大冬天的，骑着死飞抓着小窄把也实在是不怎么舒服。而且现在也不比从前，反而很喜欢慢慢悠悠的骑。考虑过再添置一辆旅行车，但是售价甚高，有点无力承担，最近几天闲得无聊就看了看内变速，感觉很靠谱，准备再添置一个内变速后轮，这样车子就方便多了——想疯的时候装死飞轮子，想悠闲的时候也有内变可用。网上的资料实在是散乱，于是我决定把自己的折腾过程留在这里，以备大家参考。
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Part1：最初的考量
萌生改装内变速的想法的时候，我的第一反应是一下几个参数：
1、传动比
2、花鼓开档
3、刹车
4、链条线
只要这四个参数合适，轮子就会很好用。
关于传动比
我现在的牙盘是47T，飞轮17T，比率为47/17=2.765
这个齿比目前来讲并不吃力，速度也非常快，但是遇到大坡就很费劲，也很难做到慢慢悠悠的骑，所以改变速以后，这个数字可以作为传动比的上界。
至于下界，能多小就多小。由于还没考察具体的花鼓参数，暂且放在一边。
关于开档
标准的死飞车架开档120mm，坤车车架开档普遍也是120mm，所以这个轮子扔到坤车也能用。
山地车架、旅行车架开档135mm，公路车架130mm，至于125mm这样的不标准的就得垫螺母。
关于刹车方式
因为我的死飞架子没有刹车座和过线槽，所以必须要仔细谋划才行。
原本是想直接单前刹即可，后来发现很多内变花鼓支持罗拉刹车，不需要特别的刹车座，但是需要花鼓的特别支持。
所以可以考虑使用罗拉刹车。
关于链条线
链条线对单速车来说很重要，主要是要让前面的牙盘和后面的飞轮保持在同平面上，这样才能骑起来顺畅。
我现在牙盘的chainline是41mm，花鼓在40-42mm都可用。
至于其他的方面，比如重量，则不纳入考察范围。
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Part2：划定候选型号
我在淘宝、77、Mobile01上简单找了找，主要是四个品牌的花鼓：shimano、sram、sturney archer（简称SA）、Rohloff
最后一个主要做内9内14……而且是天价，一个花鼓1万块，还是……算了吧
sram只有一个imotion，内9，开档135mm直接排除，就在shimano和SA里面选好了。
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Sturney Archer：
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英国的一个厂子，淘宝上货非常多，感觉这家的内5做的很不错，开档很全，120到135都有。chainline基本上都在40左右。花鼓本身也很漂亮，有点范儿（搜狗：犯二）~差不多一个档100块，三速的SRF3是300多，五速的SRF5是500多
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SA的有点就是好看，精致，缺点就是刹车似乎没有支持罗拉刹车的，而碟刹和V刹我都不能用，倒刹不好买，所以如果shimano的货是在没法用，我才会考虑它们
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Shimano:
Shimano的内变速有4种，内3，内4，内7，内8，内3是昆山生产的，剩下三种是日本原装的。内三内四通常给民用车用，内7内8给旅行车、休闲车这样的运动车用。至于竞速车估计受限于重量和细腻程度，很少有用的，不过有些山地车会用Rohloff的内14速。
Shimano内变速花鼓的最大的好处是支持罗拉刹车。这种刹车也是全封闭的，很皮实，而且安装不需要特殊的刹车座，就是实在是太丑啦。划拉下自己瘪瘪的钱包，我最后选择了Shimano的内三速+IM70罗拉刹车。其实很多菜筐车就用的内变速+罗拉刹车……耐用性问了几个人据说还可以。
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速比计算
假定外部速比=牙盘齿数/飞轮齿数为ExR，
花鼓当前档位传动比为InR，
那么总的传动比Overall Ratio为 OR= ExR * InR
下面是SRF5型花鼓的传动比
Gear Ratio
Overall Range - 256%
Gear 1 - 62.5% (-)37.5%
Gear 2 - 75% (-)25% (Gear 1 + 20%)
Gear 3 - 100% Direct Drive (Gear 2 + 33%)
Gear 4 - 133.3% (+)33.3% (Gear 3 + 33%)
Gear 5 - 160% (+)60% (Gear 4 + 20%)
这五个齿比这么看很抽象，于是我就计算了下外变速的齿比，作为搭配的参考
首先，考虑后拨不变，前面三盘上下变速，那么我们有3个档位，假定是齿数22-32-42的山地牙盘，将32设定为1.00的传动比，那么换到22时，22/32=0.69，换到42时，42/32=1.3125。所以山地车的牙盘变速的传动比为
Gear 1- 69% (-) 31%
Gear 2 - 100% Direct Drive （Gear1 + 31%)
Gear 3 - 130% (+) 30% (Gear 2 + 30%）
对比上面内五速，其实就是中间三个档，也就是说内五速中间三个档相当于变牙盘
而shimano的内三速的传动比为
Gear 1- 70% (-) 30%
Gear 2 - 100% Direct Drive （Gear1 + 30%)
Gear 3 - 130% (+) 30% (Gear 2 + 30%）
几乎完全一样，所以这个内三速的变速等价于变牙盘！
我在一开始提到过，我希望得到的速比的上限是2.76，也就是希望三档是2.76，我的牙盘是47齿的，所以
ExR = OR / InR = 2.76/1.3 = 2.12
飞轮齿数为 47 / ExR = 22.13，取整得到22T
所以最终的传动比为
Gear 1 - 1.50
Gear 2 - 2.14
Gear 3 - 2.78
这样一来我就有了1.50的小齿比，对应于32T的牙盘是21齿的飞轮，就是8速山地车的2-4档。
爬坡完全够用了，目的达成！
下单，等快递。
作者:
旺旺
时间:
2013-1-11 18:33
本帖最后由 夏天的记忆 于 2013-1-11 18:43 编辑
那你到底是要用啥- -shimano？
还是继续骑着死飞上舜耕吧
作者:
景行仰者
时间:
2013-1-12 00:06
貌似很高级的样子。。。表示没有看很懂。。。
这就是技术的力量吗？
作者:
兰海东
时间:
2013-1-12 10:15
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2#
夏天的记忆
刚编辑完~~选了洗马路的内三
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3#
景行仰者
因为昨天没写完，现在可以看懂啦
作者:
方骏
时间:
2013-1-12 19:36
刚看了下内变速发现真是个精密高端的东西，不过好笨重的感觉，装死飞上就像飞鸟系上了一块黄金。我们还是比较适合外变速的山地车。
作者:
兰海东
时间:
2013-1-13 18:26
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5#
方骏
主席教训的是，小的再也不敢了
作者:
方骏
时间:
2013-1-13 18:49
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6#
兰海东
海东你竟然卖萌，要不是我可受不起，技术上你是大哥，我是菜鸟，得叫你声大哥才是。我说的都是废话，只是找个地方说说话。
作者:
兰海东
时间:
2013-1-13 20:21
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7#
方骏
主席教训的是，小的再也不敢了
作者:
李赫
时间:
2013-1-14 21:36
不错不粗 数学家的思维？
作者:
李赫
时间:
2013-1-14 21:36
不错不粗 数学家的思维？
作者:
孙佳炜
时间:
2013-1-17 01:44
话说你不来学机械真的可惜了海东。我觉得你这个分析比我的报告都长，现在的大学真水。。。匿了
作者:
张倩
时间:
2013-1-18 04:24
看不太懂 感觉好高级的说...
飘过~~
作者:
百川堂主
时间:
2013-1-19 15:37
这个SRF5的指拨严重怀疑是微转给OEM的{:1_217:}
作者:
兰海东
时间:
2013-1-23 10:25
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13#
百川堂主
所以我喜欢那个复古的多点，哈哈
作者:
兰海东
时间:
2013-1-23 10:43
本帖最后由 兰海东 于 2013-1-23 10:48 编辑
车子装好骑了好几天了，过来Po一下
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刹车是IM70罗拉刹车，变速是shimano Nexus内三，整车重量估计得有11kg的样子，而且头轻脚重，但是骑倒是非常好骑，操控很灵敏，爬坡也舒服。死飞的时候，这辆车骑起来就像蛮牛，凶狠，快速，野蛮，不易驾驭。现在骑起来感觉像个驯马，优哉游哉的骑也可，策马狂奔也行，总之我是满意了。
死飞的轮子我还留着，这辆车如果需要改成死飞，拆换后轮和链条（单速的KMC链条都有快拆节的，老虎钳子一夹就搞定），抽掉线管，换掉车把即可，半个小时就能弄好。
如果协会的兄弟以后再有骑死飞车的，又想骑死飞出门跑远点，倒是不妨参考这辆车另配一个内变速的轮子
如果不考虑刹车（因为大多数的架子还是有后刹车孔的，可以装公路的刹车，我这个是个例外所以只好装罗拉刹车了），总的花费在380多，分别为花鼓240，辐条+车圈80，内外胎60
作者:
兰海东
时间:
2013-1-23 14:04
本帖最后由 兰海东 于 2013-1-23 14:28 编辑
关于内变速的资料：
找了很久都是英文的……如果有需要翻译请找Dr.New
1、Wiki上的内变速词条，即为“Hub Gear”
讲述了内变速的基本原理以及优点和缺点，但是没讲具体的实现，看这个看不明白花鼓到底是怎么变速的，只有去拆装实物才能彻底看懂
http://en.wikipedia.org/wiki/Hub_gear
2、Sheldon Brown页面上关于内变速的详细说明，页面做的很简陋，但是Sheldown Brown是个旅行大牛，他的网站里有非常多的好东西，不光是内变速、机械什么的，对于超长途旅行有特别的兴趣的同学可以好好翻翻~
这篇讲的是综述
http://sheldonbrown.com/internal-gears.html
这篇讲的是变速原理，学机械的可以过来看看，内三速的变速原理我懂，不明白可以跟帖，组合的还没看懂明白
http://sheldonbrown.com/internal-gear-theory.html
3、John Alan 内变速维护，维修
他和SheldonBrown是朋友，我在Sheldon的页面上找到这个人的，关于内变速安装维护包装运输拆解的一切都能在他的页面上找到
这是个索引页
http://www.rideyourbike.com/internalgears.shtml
附注：一些名词
sprocket 飞轮
Axle 轴杆
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这里面红色的叫Ring Gear
蓝色的叫Planet Gear
黄色的叫Sun Gear或者Sun Pinion
绿色的叫Planet Cage
作者:
严海东0803
时间:
2016-5-26 14:55
膜拜我海东。好难啊！
欢迎光临 山东大学自行车协会论坛 (http://bbs.casdu.cn./)
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还是继续骑着死飞上舜耕吧