История колеса. От гончарного круга до шасси авиалайнера - Артём Мельников

Задняя втулка имеет более сложную конструкцию, поскольку является частью трансмиссии. Если с правой стороны имеется резьба, то такая втулка предназначена для установки трещотки — системы задних звёзд с обгонной муфтой.

Заднее велосипедное колесо

Втулка под установку кассеты имеет прикреплённую полым болтом трещотку в виде шлицевого барабана, на который надеваются задние звёзды. Такая система гораздо надёжнее, чем трещотка, хотя и дороже. С левой стороны у некоторых моделей может иметься крепление для тормозного диска.

Велосипедная камера — это элемент велосипеда, который поддерживает давление в колесе и придаёт форму покрышке. Конечно, существуют и бескамерные колёса, но у них есть свои минусы, и они подходят не во всех случаях. Кроме того, бортировка бескамерки сложнее, чем обычной покрышки, что очень важно в полевых условиях.

Камера должна соответствовать размеру велосипедной покрышки. Нужно соотнести размеры камеры с размерами покрышки. На покрышках размеры обычно выбиты на резине с боку, на камерах нанесены несмываемой краской.

Спицевое колесо в настоящее время имеют только велосипеды и некоторые мотоциклы. Также их можно встретить на выставочных или ретроавтомобилях. Достоинства спицевых колёс в их высокой энергоёмкости (амортизирующей способности), к недостаткам можно отнести высокую трудоёмкость в производстве колёс и невысокую точность геометрии колеса.

Литые колёса тоже состоят из ступицы, обода и спиц. Разница заключается в том, что они изготовлены единым элементом из одного материала. Спиц гораздо меньше — их число может достигать трёх и редко превышает шесть-семь. Спицы литых дисков могут располагаться радиально, хотя в целях красоты так почти никогда не делают, поскольку технология изготовления позволяет использовать самые причудливые формы.

Впервые литые колёса были применены на гоночных мотоциклах для снижения веса и большой точности геометрии. Ещё один плюс «литья» — меньшая ширина ступицы, за счёт чего легче устанавливать тормозные диски.

Гоночные колёса делали из магниевого сплава, который значительно легче алюминиевого при аналогичной прочности. Однако магниевые колёса оправданы только в гонках, поскольку этот сплав подвержен растрескиванию и склонности к коррозии при длительном сроке службы. На серийных байках используют колёса из алюминиевого сплава — обладая неплохой прочностью, они к тому же дешевле и долговечнее аналогов из магния.

Литое колесо выплавляется единой деталью методом отливки, после чего обод обрабатывают на станке до получения колеса безупречной точности. Такое колесо не нужно центрировать и регулировать, а обслуживание сводится к поддержанию покрытия в хорошем состоянии. На большинство современных байков устанавливаются литые колёса, созданные для использования с бескамерными шинами.

Магниевые колёса значительно снижают инерцию и гироскопический эффект за счёт малого веса, но они не слишком жёсткие и гораздо более дорогие, чем обычное колесо из алюминиевого сплава.

Последнее слово в разработке гоночных колёс — из углепластика. Вес — ещё меньший, чем у магниевых дисков, значительно большая прочность, даже по сравнению с алюминиевыми колёсами. Пока карбоновые колёса остаются прерогативой гоночных команд и состоятельных любителей.

Составные колёса редко встречаются на серийных моделях. Составные диски занимают промежуточное положение между литыми и спицованными и объединяют преимущества обоих типов.

Обод такого колеса изготавливается путём штамповки из сплава аналогично ободьям, применяемым на спицованных колёсах, однако отверстий под спицы здесь нет. На внутренней стороне обода есть места для крепления спиц, которые тоже штампуются из стали или сплава и могут приклепываться или привинчиваться болтами к ободу и ступице. В эксплуатации составное колесо очень похоже на литое, с одним важным отличием — его конструкция может быть выполнена так, чтобы при ударе оно деформировалось контролируемым образом. Это предотвратит передачу удара на раму или подвеску. Пожалуй, наиболее известный пример составной конструкции — колесо Comstar компании «Хонда», которое устанавливалось на множество моделей. Его, как и литое колесо, необходимо менять после повреждения или искривления, хотя и существуют такие составные конструкции, которые поддаются восстановлению. Серийно составные колёса сейчас практически не устанавливаются, хотя существует небольшой рынок подобных предложений для самых разных мотоциклов.

Зубчатое колесо в механизмах

Зубчатое колесо или шестерня, зубчатка — основная деталь зубчатой передачи в виде диска с зубья ми на цилиндрической или конической поверхности, входящими в зацепление с зубьями другого зубчатого колеса.

Обычно термины «зубчатое колесо, шестерня, зубчатка» являются синонимами, но некоторые авторы называют ведущее зубчатое колесо шестернёй, а ведомое — колесом. Происхождение слова «шестерня» доподлинно неизвестно, хотя встречаются предположения о связи с числом «шесть».

Без шестерёнок (шестерней) невозможна работа многих механизмов. К ним относятся часы (в том числе наручные, настенные и башенные), будильники, водяная и ветряная мельницы, замки, шлюзы, фуникулёры и многие другие. Шестерни применяются в различных, сложных и простых механизмах в машиностроении, судостроении, в пищевой и горнодобывающей промышленности, а так же: в буровых установках, железнодорожных вагонах, в подъёмных кранах, в автомобильных дифференциалах, коробке передач, танках, лебедках, шестеренных гидромашинах — насосах и в прочих механизмах.

Зубчатые колёса обычно используются парами с разным числом зубьев с целью преобразования крутящего момента и числа оборотов валов на входе и выходе. Колесо, к которому крутящий момент подводится извне, называется ведущим, а колесо, с которого момент снимается, — ведомым. Если диаметр ведущего колеса меньше, то крутящий момент ведомого колеса увеличивается за счёт пропорционального уменьшения скорости вращения, и наоборот. В соответствии с передаточным отношением увеличение крутящего момента будет вызывать пропорциональное уменьшение угловой скорости вращения ведомой шестерни, а их произведение — механическая мощность — останется неизменным. Данное соотношение справедливо лишь для идеального случая, не учитывающего потери на трение и другие эффекты, характерные для реальных устройств.

Сама по себе идея механической передачи восходит к идее колеса. Применяя систему из двух колёс разного диаметра, можно не только передавать, но и преобразовывать движение. Если ведомым будет большее колесо, то на выходе мы потеряем в скорости, но зато крутящий момент этой передачи увеличится. Эта передача удобна там, где требуется «усилить движение», например при подъёме тяжестей. Но сцепление между передаточными колёсами с гладким ободом недостаточно жёсткое, колёса проскальзывают. Поэтому вместо гладких колёс начали использовать зубчатые.

Шестерёнки в открытой коробке двигателя мотоцикла

В Древнем Египте для орошения земель уже использовались приводимые в действие быками устройства, состоявшие из деревянной зубчатой передачи и колёса с большим числом ковшей.

Вместо зубьев первоначально использовали деревянные цилиндрические или прямоугольные пальцы, которые устанавливали по краю деревянных ободьев.

Изготовленный в I веке до н. э. антикитерский механизм состоял из десятков металлических зубчатых колёс.

Зубчатые колёса бывают нескольких видов.

Прямозубые колёса. Зубья расположены в радиальных плоскостях,