不同辐条样式的优缺点是什么


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我看到铁人三项自行车的辐条样式各不相同,从普通的钢丝到空气动力学形状的叶片再到完全坚固的车轮,但我不明白为什么应该有这么多的样式。

我可以理解,在室内轨道上需要减少辐条,因为您不会碰到颠簸,所以我可以接受,但是有人可以阐明其他样式背后的决定吗?

我也曾在扁平辐条上看到过这个问题,但这不能像辐条或实心轮那样解释机翼,对吗?


您是在询问实际的辐条,辐条的编织图案还是两者?
freiheit

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我认为辐条本身-我什至都没有考虑过这种模式。如果那有所作为,那么我想这也很合适:-)
罗里·阿尔索普

Answers:


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是的,已经有各种类型的辐条。还有“系带”辐条的各种方法和各种辐条数。

选择辐条系带方案时,有六个基本注意事项:

  1. 强度
  2. 灵活性
  3. 抗扭力
  4. 空气阻力
  5. 重量
  6. 外观/性别/愚蠢地花钱

强度取决于辐条的数量,如何布置以及如何与轮毂和轮辋接合。如果您看普通的“三横”轮,辐条以几乎与轮毂圆周相切的角度离开轮毂。这样,轮毂上的压力被最小化。进行“四十字”系带(通常在重型旅行自行车等上看到)会更好,并使辐条真正与轮毂圆周相切(加上增加的辐条长度使车轮更具“弹性”)。

您很少看到“两叉”系带,也可能从未见过“一叉”系带,但是“径向”系带(辐条离开轮毂与圆周成直角的方向)变得相当普遍,尤其是在“山”或“前轮毂”上。 “交叉”自行车。径向束带在传统轮毂上施加了很大的压力,并且使用径向系带的车轮时,您经常会看到辐条反转,而奶嘴在轮毂端,因为必须重新设计轮毂以承受压力。另外,由于径向系带的轮是如此坚硬,并且因为通常径向轮具有较低的轮辐数,所以轮缘上的应力较高,使得奶嘴易于拉过。因此,有时您会看到(倒置的)辐条的弯曲端与轮缘上的某个槽或类似槽口接合。

请注意,尽管径向系带的车轮抵抗车轮上的径向力更坚硬,但它们根本无法很好地抵抗扭矩-如果要径向辐照后轮,则动力传动系统的扭矩会导致车轮扭曲成螺旋形,阻碍了动力向车轮圆周的传递。同样,如果在径向前轮上使用盘式制动器,则在使用盘式制动器时,车轮会严重扭曲。

[但是,应该注意的是,有些人喜欢在后轮的一侧绑上十字形,在另一侧绑上径向辐条。这样可以提供所需的扭转刚度,同时允许一半的车轮径向弯曲,但是尚不清楚该方案是否有真正的优势。]

空气阻力会随着轮辐数量的增加而明显增加,并且也会受到轮辐轮廓的影响。尽管空气阻力对于赛车手很重要,因为车轮的顶部以自行车速度的两倍向前移动,但可以肯定地说,标准的32辐三叉车轮辐条所产生的空气阻力不会达到即使在相当高的速度下,大多数普通骑自行车的人也注意到了。

终极的低风阻轮是碟形轮,当然,还有其他奇特的设计,它们是由1、2或3个宽,平的“辐条”制成,这些辐条由结合到轮辋和轮毂上的高强度复合材料制成。但是通常情况下,您只会在后轮上看到磁盘轮,因为如果磁盘像前轮那样横越风,它就会变成风筝。

通过使用更多特殊材料(尤其是轮辋)和减少辐条数量来减轻重量。轮圈越奇特,轮圈的设计就越紧密地融入辐条方案中。通过减少辐条的“交叉”(从而减少轮辐长度),也可能会略微减轻重量。

而且,当然是性。上述方案中的许多方案(特别是诸如轮辐数量低,辐条反向的前轮辐等)对普通骑自行车的人来说几乎没有实际的好处,增加了成本,并降低了可靠性。(曾经听说过那些高档的高压辐条之一吗?听起来像是枪声。如果断裂,您很可能会死在水中,直到可以去自行车店,而标准的三叉32辐如果无法进行路边维修,则通常可以“ one回”)。


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即使在相当高的速度下,大多数普通骑自行车的人也不会注意到标准32辐三叉车轮上的辐条所造成的空气阻力。 可能没有任何车手会注意到“航空”和普通辐条。November Bicycles使用扁平辐条进行了一些风洞测试:“带有CX-Rays的车轮速度更快,以30 mph的速度平均减少了约11克的阻力。如果您回想起昨天博客中的计算,您会发现以30英里/小时的速度行驶11克阻力是-是-1瓦特瓦特。”
Andrew Henle

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谢尔顿·布朗Sheldon Brown)

双对接辐条的末端比中间厚。最受欢迎的直径是2.0 / 1.8 / 2.0毫米(也称为14/15规格)和1.8 / 1.6 / 1.8(15/16规格)。

双对接辐条不仅可以减轻重量。较厚的端部使它们在高应力区域中的强度与相同厚度的直规辐条一样强,但是较薄的中间部分使辐条有效地更具弹性,从而使它们(暂时)比较厚的辐条拉伸更多。

结果,当车轮承受尖锐的局部应力时,承受最大应力的轮辐可以伸长得足以将一些应力转移到相邻的轮辐上。当限制因素是轮辋可以承受多少应力而不会在辐条孔周围开裂时,这尤其理想。

以耐用性和可靠性为主要目标的三对辐辐条(例如DT Alpine III)是最佳选择,例如用于旅行的单反和自行车。它们具有单对接和双对接辐条的优点。例如,DT Alpine III的头部为2.34毫米(13规格),中间为1.8毫米(15规格),螺纹端为2.0毫米(14规格)。

单对接和三对接辐条解决了车轮设计的重大问题之一:由于辐条使用的是轧制而不是割断的螺纹,因此螺纹的外​​径大于辐条钢丝的底径。由于轮毂法兰上的孔必须足够大,以使螺纹能够穿过,因此,这些孔又比导线所需的孔大。这是不希望的,因为肘部的辐条直径与凸缘孔的直径之间的紧密匹配对于抵抗与疲劳相关的断裂至关重要。

由于单对接和三对接辐条在头端比螺纹端更厚,因此它们可与轮毂一起使用,这些毂的孔刚好足以使粗线穿过头端。

航空(椭圆形)辐条是多种双对接辐条,其中较薄的部分被锻造成椭圆形横截面,这使这些辐条比圆截面辐条更具动感。此类轮辐最广泛使用的是WheelsmithÆro。两端的尺寸为2.2 x 1.8 mm,中间的尺寸相当于16号规格,但呈1.8 x 1.2 mm的椭圆形。WheelsmithÆro是我最喜欢的用于高性能应用的辐条,不仅因为它可以提供任何的空气动力学优势,而且因为扁平的中央部分提供了出色的视觉指示器,可帮助轮毂制造商消除辐条中的任何残留扭曲。这有助于构建一个能保持原状的轮子。

气动(叶片式)辐条具有更明显的气动形状,扁平而不是椭圆形。尽管它们是辐条的空气动力学性能最强,但是由于它们太宽,它们通常无法穿过标准轮毂的孔。要使用“刀片”,必须在集线器上插入一个文件。开孔会削弱法兰,通常会使轮毂的保修失效。这也很麻烦。

从理论上讲,“空气”辐条应具有更高的空气动力学性能,但是,如果您考虑对辐条施加压力,则由于轮辐较厚,因此在车轮旋转方向上会更加坚硬,并且与车轮垂直方向的挠曲度更大。侧面薄或平。

我在越野山地自行车上使用了对接辐条,并且在不松动车轮的情况下在其上行驶了多年,它可以减轻每条辐条的重量,但在辐条承受不大压力的时候,它保留了大部分力量。尤其适合轻量级全悬挂自行车的骑手,这种自行车一开始就不会受到太大的敲打。


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辐条承受张力。它们不抵抗横向弯曲,也不横向加载,因此,辐条在此方面是圆形的还是带叶片的都没有关系。
亚当·莱斯

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这归结为空气动力学,可靠性和成本。

即使一根辐条断裂,带有许多轻量辐条的车轮仍将是可靠的,并且仍可相对骑行。但是所有这些辐条都像风中的打蛋器:不是空气动力。因此,此类车轮主要用于较重的骑手或在耐用性胜于速度的旅行中使用。

辐条较少的车轮会给每个辐条带来更大的负载,并且不能容忍任何断裂。同样,为了弥补较低的轮​​辐数量,并且因为减少轮辐数量的全部目的是为了改善空气动力学,所以这些车轮通常具有带有泪珠横截面的深部轮辋。这些通过用坚固的空气动力学形状的轮辋代替辐条中移动最快的部分(在尖端处),从而提高了车轮的强度(以重量为代价),并改善了空气动力学。

三辐轮或碟轮是下一步的逻辑步骤。这些制造起来昂贵得多,并且盘在侧风中尤其成问题。它们也往往很沉重,使其不适用于某些类型的赛车,但对于铁人三项铁人三项比赛却不那么合适,这是需要不断努力的。

叶片式辐条比圆形辐条的空气动力学性能略高。在最高端,有一些车轮使用类似费特奇尼的碳纤维条代替钢制辐条,而这些车轮本身的价格可能会非常高。

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