真的有必要在传统轮箍上交叉缠绕(交织)辐条吗?


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最近,我不得不更换主力自行车前轮上的轮毂。这意味着解开鞋带并再次系鞋带。由于轮毂是相同的,所以我使用相同的旧辐条,相同的旧轮辋和相同的系带图案(3个交叉点)。

但是,我注意到(已经注意到很多次了)在第三个交叉点(实际上彼此接触)周围的辐条之间的接触点有点沾污(甚至是不锈钢辐条)并且有点磨损。

我知道以这种方式穿过辐条是很传统的,Sheldon Brown明确建议将辐条弯曲以免打扰一位(我衷心建议大家这样做,可以极大地提高车轮的耐用性。)

但是,由于轮辐如此之多,甚至轮辐从轮毂直行到轮圈时,甚至还有其他的绑带样式(例如,径向绑带),我想知道是否真的有必要首先对轮辐进行隔行扫描。

无论如何,我可以列举一些假设的利弊:

优点:

  • 为辐条提供额外的接触点,减少活动性和弯曲,并改善横向稳定性;
  • 减少共振噪声;
  • 允许固定辐条卡; o)

缺点:

  • 使组装更加困难;
  • 由于摩擦和弯曲而产生潜在的应力点;
  • 在接触点周围产生初始弯曲,这可能会导致在辐条肘部周围引起疲劳的弯曲;
  • 使清洁更加困难。

编辑:由于交叉与径向(这不是我的意思)之间的混淆,以及用不同的方式绑扎相同的交叉图案(我实际打算的),我制作了一张图(比例尺过大)可能性。左边是“物理接触的十字路口”。请注意,在正面视图(左下)中,辐条实际上并没有像视图可能会引起思考的那样彼此扭曲,而只是彼此弯曲。

在此处输入图片说明

我很容易在没有物理交叉的情况下系紧我的下一个轮子,因为似乎有足够的证据表明实际上没有必要。几个月后,我可以确定是否可行。但是即使没有必要,也可能会更好。

那么,您是否有任何信息/链接/知识/经验?


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我认为您不是在质疑交叉绑带还是径向绑带,而是在看起来像是“错误”的一面交叉辐条的做法。
Daniel R Hicks 2012年

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@DanielRHicks真的!一种做法是使交叉的辐条(通常在到达轮辋之前的最后一个交叉处)彼此相继通过,以使它们相互挤压。
heltonbiker 2012年

在搜寻几乎完全相同的问题后,我发现了这个讨论。我这样做的原因是,我从未真正了解过非编织鞋带的意义,因为我认为额外的编织有助于将横向载荷分布在更多的轮辐上。我一直认为,在便宜的工厂制造轮毂上,非编织带是一种省钱的选择。最近,我注意到许多高端轮毂(特别是高端公路赛车轮毂和Mavic Deemax超强dh mtb轮毂)是非编织制成的,无法理解为什么。这个论坛只是巩固了我的观点,即编织更好,没有真正的缺点

Answers:


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回答这一问题的最佳来源可能是乔布斯·勃兰特(Jobst Brandt)的“自行车车轮”,这是金属丝车轮上的权威性文字,对于对车轮制造艺术感兴趣的人来说必不可少。摘自第3版的第68页:

呈十字形的辐条通常在到达边缘之前在其最后的交点处交错。来自法兰之间的辐条放在法兰外部的辐条上。交错的辐条在严重的径向载荷下会吸收彼此的松弛,并减少辐条变松的机会。如果辐条变松,其乳头可能会旋松。径向辐条不能交织,因此更容易因道路震动而失去对准性。隔行扫描还可在后轮辐和拨链器之间留出更大的间隙。


实际上,我不是在比较交叉口与径向交叉口,而是“接触”交叉口与“通过”交叉口。
heltonbiker 2012年

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我深深尊重乔布斯·勃兰特的遗产,但我对我读过的整本书中他的论据的准确性感到严重关切。
heltonbiker 2012年

我已经在上面澄清了我的答案以反映实际问题。
lantius 2012年

优秀!我不确定我是否同意所有事情(对不起,我很抱歉),但是通关点非常大,准瞬时卸载问题值得认真考虑。谢谢!
heltonbiker 2012年

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Jobst Brand非常令人信服,但也含糊不清。为什么两个交错的辐条在径向载荷下会彼此松弛?如果一个被卸载,另一个也将被卸载。如果问题是扭转载荷,则前导辐可以消除后导辐的松弛。但是在径向载荷的情况下,听起来最像是自举,而在最好的情况下,这是增加预载荷的复杂方法。
gschenk '18

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我不能评论用这种方法制作整个车轮,但是我已经看到在旅行时用这种方法修理车轮。我怀疑是出于Jobst指出的原因,它没有用。几天后,乳头会退绕(大约100公里/天,可能有100公斤的负荷)。收紧辐条会使辐条断裂,乳头脱落。相互张紧的作用在IMO中很重要,在车轮张紧之后将过路处胶合在一起只会破坏过胶。我怀疑那是因为接触面积有限而不是巨大的压力。但是它不能作为事后修正。但这不是对照实验。

我读过乔布斯和格哈德的书,他们都是值得的书。Jobst的优点是更短。不幸的是,谢尔登的rec.bicycles.tech和自行车科学邮件列表讨论从未真正获得过可靠的数据,《人力杂志》也没有一篇报道该文章。乔布斯特测量了绑扎和焊接的(缺乏)变化,但显然没有测量系带的变化。

我这个周末要放个轮子,我会考虑按建议系鞋带。主要是因为这对我来说是一个低成本的实验(对称轮毂齿轮,因此易于放松),我对此感到好奇。目前,由于轮辋上的孔的角度不正确,因此会破坏乳头上的轮辐,因此我也将对此进行修复。但是,除非这种模式是一场灾难,否则它将需要几年的时间才能发现它是否有任何好处(我每年只能行驶5000-6000公里)。


非常好的贡献!优分!
heltonbiker 2012年

强力胶很脆,即使在最轻微的挠曲下也趋于断裂-即使持续一小段时间,也很令人惊讶。它在金属上的粘附性还不如在其他一些材料上。
克里斯·H

Kohi,从那以后已经过去了几年。您的车轮如何支撑?
gschenk '18

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我认为一般只建议在前轮上使用径向辐条,因为它们比通常系带的车轮要弱,尤其是在后轮施加不对称扭转的情况下。

WRT驱动力:必须使用后轮辐以将驱动力从轮毂传递到轮辋;当轮毂首先旋转时,径向辐条会使这种传输非常海绵状,在力影响轮辋之前,将辐条稍微向切线方向拉伸。

您提到横向稳定性是可能的,但不是决定性的pro,但实际上我认为它是必不可少的,尤其是对于精确的转弯。

至于绝对强度,要考虑的是,任何车轮都倾向于通过最上面的几个辐条承受大部分载荷。在径向系带的车轮上,这些辐条将位于相邻的孔中,并将所有力集中在法兰的最小可能部分上。切向系紧的轮将使载荷更均匀地分布在每个法兰的整个上半部。

也许更准确地说,由于车轮已预张紧,请考虑卸载时的轮辐变形。每个辐条都需要足够的拉力,以使最小拉力(在轮辋的底部,轮辋稍微受压时)仍然足够高,以防止乳头松开。假设轮辋的变形是相同的,更短的辐条需要合同通过其长度的比较长的辐条的较大部分,该装置弹性变形,从而提高了相同的材料和横截面的最大张力。

因此,在几乎最大可工作长度的情况下,切向系带的辐条不仅将其载荷更均匀地分布在轮毂法兰上,而且首先需要较低的最大张力。

至于您的两个屈曲问题,我都怀疑相反。正确且正确张紧的车轮的辐条不应移动,并且如果有的话,交叉口将使肘部更牢固地坐在孔中。


2
实际上,我不是在比较交叉口与径向交叉口,而是“接触”交叉口与“通过”交叉口。
heltonbiker 2012年

1
一个长期发表关于一个被误解的问题的人:-)
无用的2012年

我已经自己做过了……无论如何,如果您要编辑问题,请保留径向与切向部分,这很有道理。谢谢!
heltonbiker 2012年

“ ...,较短的轮辐需要比较长的轮辐收缩更长的长度,这意味着更大的弹性变形...”对于相同的方法,对于较大的车轮或橡胶轮辐,对于更稳定的车轮,您可能会争辩。但是,我认为您忽略了所有其他辐条的较小弹性变形将减少轮辋在负载下的变形量,从而也减少了未加载辐条的收缩。
gschenk

5

这种辩论的主要问题是,大多数人只会在没有亲身经历的情况下引用“公认的”智慧。首先,我会说我自己的经验仅限于小型轮式折叠自行车。多年来,我已经为其中几个制造了车轮,并且一直系好皮带,直到碰到一套完全没有辐条系带的车轮。他们只是在通常的系带处越过。我已经在这上面骑了三年了,而没有上面提到的任何有害影响。


我已经构建了一个带有大型带法兰的(内齿轮)轮毂的小(20“)车轮,发现不对辐条进行隔行扫描要容易得多,并且最终的车轮也没有任何问题。我很犹豫地说却没有任何意义
。– armb

2

我不能像您所说的那样专门谈论“触摸”与“通过”,但这似乎与绑扎和焊接轮毂有相似的原理,据说这样做是为了增加刚度并防止辐条嘎嘎作响。他们打破的事件。 这篇文章(由Jobst Brandt 撰写,无论好坏)似乎都对刚度要求提出了质疑,但我认为它并没有太大改变。


我有一本由Gerd Schraner撰写的“更好的书”,“车轮制造的艺术”,但我认为这是一部真正的新世纪福音战士,它提到焊接是蛋糕上樱桃的完美车轮。但是再次:会吗?
heltonbiker 2012年

2

非常有趣的问题。

当两个辐条接触时,它们彼此拉扯。它们就像链中的两个相邻链接。当链条承受负荷时,两个链节的负荷相同。因此,这可能有助于更好地分散负载;但是我不知道这种效果是否真的很明显,因为正如您所说,径向轮也一样。


好吧,从几个方面来看,子午线轮也不能正常工作。特别重要的是,辐条上的辐条断裂的可能性更大。
Daniel R Hicks 2012年

解决此问题的唯一方法是进行实验。如上所述,制造2组轮子:1)传统的十字花纹,和2)不接触的十字花纹。(也许是带有径向线的第三组。)将每个车轮放在某种模拟自行车车轮可能遭受的滥用的机器上。然后检查车轮是否损坏。我没有时间或金钱去做这个-也许有一些工程专业的学生在读这篇文章,他们正在寻找一个项目。
Mike Baranczak 2012年

1
除非很难设计出能够很好地再现“真实生活”的测试。(而且,您必须决定要复制哪个“现实生活”。)
Daniel R Hicks

2

一些数据点:

我在团体赛中看到的几乎所有工厂制造的花式车轮现在都系“通过”而不是“交叉”。似乎在Campagnolo,Fulcrum,Shimano,Zipp,Mavic等地区都是标准做法。这可能是因为他们喜欢使用带叶片的辐条,并且那里可能不兼容。但也可能是它一样强大,并且消除了可索赔的故障模式。

我在Google图片中搜索了“断的辐条”,发现肘部断了很多辐条(如您所料),而其他地方的断条很少。但是,少数在其他地方发生故障(而不是由于崩溃导致的故障)的人似乎在“交叉点”处发生故障。这是有道理的,因为它应该是双对接辐条“交叉”中最疲劳的一点。

我尝试构建一组“通过”而不是“交叉”的车轮,这是我的观察结果:

系上辐条比较容易。

张紧和整齐更加困难,因为内侧辐条的张力需要显着小于外侧辐条的张力才能施加相同的横向拉力。

我必须穿过后驱动器侧的辐条:简短测试显示,后机壳会夹住外侧辐条。那是在具有10速传动系统和带盒后方1.8mm垫片的11速轮毂上,因此在真正的11速系统或10速轮毂上,可能有可能完全撕掉机壳。

使用盘式制动器时,您可能需要跨过卡钳侧的辐条以清除卡钳。

对于普通的轮毂和J型弯辐条,我建议您对两个车轮的所有侧面进行交织,因为同一车轮同一侧上的所有辐条的均匀辐条张力所带来的好处远远超过了不对不交织的侧面进行交织的次要好处。需要隔行扫描。

看着我妻子的DT Swiss车轮,它们与内轮辐和外轮辐交叉,几乎从同一平面离开轮毂,因此它们接近实现两种系统的优势。


我已经尝试过自己制作一个传递轮,但不能这样做,因为轮辐会以太窄的角度离开法兰,从而无法“包住”足够的法兰。我怀疑这会使辐条在肘部弯曲很多,从而由于疲劳而制动。然后,在我看来,在使用过程中在中间支撑它们(通过交叉)会增加包裹性,并减少肘部的弯曲。
heltonbiker 2014年

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@heltonbiker,只要头部在法兰上孔的一侧,而肘部在另一侧,辐条就可以根据需要得到“支撑”。
Phil Willoughby 2014年

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单十字交叉点太靠近轮毂,无法交错。否则,由于勃兰特指出的原因,隔行扫描是明智的。

保持辐条处于紧张状态是车轮制造的全部挑战。这是使车轮无法正确运行的原因,在最坏的情况下,也无法保持锁定状态。请注意,不是辐条而是轮辋/乳头接口限制了辐条上可承受的拉力。如果您不隔行扫描,那么您就放弃了最后的保险以免松开辐条。

反对隔行扫描的唯一论据是,如果辐条习惯性地在它们穿过的地方破裂。我个人从未见过。

关于绑扎和焊接,我认为布兰特揭穿这种做法是正确的。在我所见过的所有捆绑焊接轮中,辐条很容易彼此滑动,因此我看不到它如何提高轮刚度。(Brandt凭经验证明了这一点。)它唯一赞成的论点是,它可以防止发散的辐条四处乱动,这意味着您可以继续骑行有发散的辐条的自行车。(这也许可以解释为什么您仍然会在鹅卵石经典游戏中看到它们。尽管越来越多的团队只是使用标准碳纤维轮毂。)


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Shimano XTR M988 Trail轮组的轮辐是交叉的,但没有交织,它们只是在没有接触的情况下通过,经过一番骑行(而不是轻柔),它们似乎像我骑过的任何其他轮组一样在弯道和刚性方面都很熟练。可能归结为边缘技术吗?现在,我正在使用相同的技术为轮组制造车轮,但是我的XC自行车使用的是轻型部件。希望我能从这个项目中得到相同的结果。

尽管derrailleur间隙是一个不错的点,但当它们交错时,似乎永远只是一个额外的压力点。


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老式英语自行车车轮(1950-1960)有时有制造商(我拥有的)的3交叉非交错图案。直到1960年代中期,隔行扫描才成为“标准惯例”(毫无疑问地被接受)。现在,“总是”完成了隔行扫描,这可能是因为几乎没有缺点,同时又提供了额外的横向刚度。


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放射状图案是重量轻(和潜在的更符合空气动力学),但是,根据我的经验,几个数量级可能导致破裂和辐条轮圈taco'd当辐条休息。

您也不想在后轮上做径向辐条,因为径向辐条会使轮毂在驱动张力下相对于轮辋旋转。


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实际上,我不是在比较交叉口与径向交叉口,而是“接触”交叉口与“通过”交叉口。
heltonbiker 2012年

啊,很抱歉。
Stephen Touset 2012年

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我认为2十字比0十字更强,但它并不总是那么酷,尤其是在轮辐数少的车轮上。0 Cross仅用于前线。有时,也许您的辐条较短。径向不会容忍糟糕的构建。这是我在尝试发展车轮的“圣杯”时对后轮的最新妥协。16个辐条2在驱动器侧交叉。8个辐条0在非驱动器侧交叉(nds)。所有24条辐条在电表上的张力相同。如果将来有任何需要做的调整,则仅调整8nds辐条。


我不确定这是否能回答OP的问题。它可能已被更好地置为评论。
jimchristie
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