Как определить правильные сменные конусы или правильные конусы + ось?

На этом видео «дорожка», оставленная шарикоподшипниками в конусе, довольно широкая.

Конус из видео Park Tool

тогда как путь в моем конусе (на шоссейном велосипеде) очень узкий. Мне интересно, возможно, узкая дорожка означала более высокие напряжения, в результате чего на снимке видны участки с ямками.

мой конус

Мне также интересно, является ли разница в ширине путей результатом:

  1. меньший радиус кривизны конусов точно соответствует радиусу закругления шарикоподшипников в разобранном на видео велосипеде, но не на моем велосипеде, или
  2. конус на видео прожил так долго, что "дорожка" становилась все шире, пока не достигла этой ширины?

Что еще более важно, мои конусы выглядят так, как будто их нужно заменить. Правильно ли считать, что никто не меняет только пару конусов, а меняют только всю ось, с гайками, шайбами, конусами, армированными резиновыми уплотнителями и, может быть, даже вертелом?

моя ось

Если моя ось имеет длину 109 мм и диаметр 8 мм, а каждый из моих конусов имеет внешний диаметр 15 мм; внутренний диаметр 8 мм; и высотой 12 мм, как определить подходящую замену?

Бонусный вопрос

Имеет ли смысл шлифовать конусы?

Как правило, вы просто заходите в Google или что-то еще и ищете свою модель втулки, а затем «… сменные конусы». Единственный способ шлифования имеет смысл, если ваша шлифовальная машина на самом деле является прецизионной шлифовальной машиной, которая может перетачивать конусы, чтобы они соответствовали шарикам большего размера.
…если подумать, я думаю, что любая шлифовка, достаточная для удаления значительного количества материала, удалит цементированный слой и, следовательно, разрушит конус.
FWIW, если вы хотите действительно глубоко погрузиться в этот вопрос, посмотрите главу в Руководстве Барнетта об этом. Есть больше, чем вопрос SE может когда-либо охватить
@NathanKnutson Очень ценный указатель. Спасибо!

Ответы (2)

Я не думаю, что имеет большое значение то, как шарики подшипника взаимодействуют с обоймой подшипника (дорожкой качения).

  1. Теоретически мячи твердые и образуют «точечный контакт» с гонкой. На самом деле это очень маленькая точка контакта, поэтому кривизна не так важна.
  2. Мячи тяжелее, чем гонки, но один мяч делает несколько вращений, чтобы обойти гонку один раз. По моему опыту, мячи теряют свою твердую хромированную оболочку, и со временем гонка приобретает полированную линию/канал. Если гонка начинает топорить или растрескиваться, окончание игры для этой части и продолжение езды только ускорит повреждение.
  3. Более важными особенностями конусов/чашек является то, как они взаимодействуют с резьбой и остальной частью ступицы и велосипеда.
    • Темы должны совпадать
    • Концы не должны опускаться в местах, для которых они не предназначены.
    • Сложнее всего подобрать пылезащитные уплотнения и то, как внешний край конусной гайки соприкасается со ступицей, а также ее длину и любые втулки / прокладки, необходимые для соответствия вашему СТАРОМУ.

Если у вас нет дорогой колесной пары или ступицы известной марки, вам, вероятно, лучше всего купить целую сменную ось с конусными гайками вместе с новыми шариками подшипника и собрать ее. Нет ничего плохого в том, чтобы использовать проставки от старой оси, чтобы сделать ее идеальной. Вы можете повторно использовать старую шпажку, если она не повреждена и не изношена.

Я думаю, что понял. Спасибо. Можете ли вы подтвердить, что описание здесь точное?
Уходим совсем не в тему. Это одна из многих причин, почему автомобили захватили мир. Можно владеть одним автомобилем и поддерживать его в рабочем состоянии с минимальным временем простоя, используя стандартные запасные части. Для сравнения, полагаться на велосипед для транспортировки означает, что нужно поддерживать небольшую коллекцию не только с различными типами шин, но и с избыточностью, пока не будут заменены труднодоступные детали. Я знаю, я знаю, это сайт вопросов и ответов. Вместо этого я должен написать вопрос. Дорогой читатель, будь моим гостем.
@ Сэм, я не верю, что автомобильные ступичные подшипники являются стандартными. Примите во внимание тот факт, что терпимость людей к механическим неисправностям больше для автомобилей, потому что всегда можно просто немного сильнее нажать на педаль. На велосипеде мы больше заботимся о каждом маленьком источнике повреждений и сопротивления.
@sam подумайте и о велосипедном чате . Если бы мы могли вернуться в 1890-е годы, велосипеды были огромными, и в каждом городе был бы магазин велосипедов. Первый велосипедный бум был вызван тем, что велосипеды приносили меньше работы, чем лошади, а также были связаны с эмансипацией женщин. Автомобили можно рассматривать как «велосипеды, экономящие труд», несмотря на то, что они требуют гораздо большего обслуживания. С одной точки зрения, автомобили были первыми «велосипедами с помощником».
(1/3) Я знаю, что у тебя 94k, а у меня скромный 3k :-), но я думаю, что твой первый пункт неверен. Если мы согласимся с тем, что «нет ничего жесткого» ( engineering.stackexchange.com/a/48869/36266 ), и что каждый шарик подшипника при любой нагрузке, но особенно при нагрузке 70 кг, непреднамеренно ударяется о корень дерева ( bikes.stackexchange.com/ q/67038/48599 ), становится мягким мячом, хотя и жестким мягким мячом, ...
(2/3) ... тогда разница между меньшей из двух кривизн на конусе и кривизной шарикоподшипников является одним важным фактором (среди многих), который определяет, хорошо ли спроектирована чашка и конус.
(3/3) Если отношение двух радиусов мало, то, когда шарик подшипника «сплющивается», он будет иметь большую площадь контакта с конусом, и результирующее максимальное напряжение (я предполагаю, что распределение напряжения все еще неравномерно; он находится выше всего в центре, как пляжный мяч, падающий на песок) будет ниже, что избавит конус и чашку от потенциального повреждения.
Другими словами: вы хотите, чтобы ваши подшипники обнимали, а не просто касались ваших конусов (и ваших чашек).

В этом вопросе много вопросов, и это хороший вопрос.

Одна из вещей, которая затрудняет дать полный ответ, заключается в том, что в истории велосипедов было огромное количество конусов, что уместно, потому что одна группа, которая будет обеспокоена этим вопросом, — это люди, восстанавливающие старые велосипеды. Но еще один аспект вопроса, важность которого нельзя недооценивать, заключается в том, что если вы смотрите, скажем, только на конусы из азиатских центров за последние 20 лет, большую часть времени они будут из одного и того же 3-4 крупных производителя (Joytech, Formula, KT и т. д.), продукция которых продается под многими торговыми марками. По-настоящему крупные производители втулок товарного уровня имеют большой стимул к повторному использованию одних и тех же конструкций конусов, и использование этого факта во многих случаях позволяет найти подходящую замену.

Самые основные принципы подбора конусов таковы:

  • Правильно определите предполагаемый размер мяча, который обычно составляет 3/16 дюйма для передней части и 1/4 дюйма для задней.
  • Получите контур в основном правильно, но приемлемо достаточно близко. Вы проверяете это, сравнивая новое со старым и находя что-то, где профиль близок к совпадению, собираете ступицу со смазкой, надеваете конус, вращаете его и смотрите, где приземляется шариковая дорожка. Вы хотите, чтобы это было где-то в средней полосе наземной части, аналогично тому, где был стоковый. Вы не хотите, чтобы он заигрывал с бегом за края. Некоторое смещение в одну сторону допустимо, но учтите, что оно влияет на интервалы, которые затем вам придется исправить с помощью прокладок.
  • Правильно определите факторы, влияющие на уплотнение и установку всех деталей. Это означает, что, например, если в оригинале используется прессованная металлическая пломба, новая должна иметь правильный внешний диаметр, чтобы на нее можно было пересадить пломбу. Или, если есть резиновые уплотнения, новое должно правильно с ними взаимодействовать, позволять им находиться на правильном расстоянии от контргайки и т. д. Существуют различные способы, которыми слишком длинный или толстый конус может его испортить.

Во многих случаях хорошим подходом является ремонт конусов путем их шлифовки или шлифовки. Для этого все, что вам нужно сделать, это закрепить конус и контргайку на прямой оси в том же положении, в каком они были бы на собранной ступице, за исключением того, что выступающий конец оси имеет достаточную длину для закрепления в сверлильном патроне. Возьмите стержень дюбеля или отвертки, диаметр которого немного меньше диаметра подшипника, зажмите его в тисках, заверните в наждачную бумагу (или просто поднесите к нему наждачную бумагу или другую наждачную бумагу/ткань) и начните шлифовать. Используйте последовательную зернистость и/или полироль, если вы хотите быть модным. Это способ ремонта только умеренно поврежденных конусов. Глубокие питтинги или неравномерный износ (например, из-за погнутой оси) не всегда могут быть устранены таким образом. Это аналоговый навык, хотя есть способы сделать его более точным. По моему опыту, похоже, что затвердевание большинства конусов осуществляется таким образом, что выходит за пределы поверхности, так что можно игнорировать опасения по поводу прохождения через затвердевший слой (как в случае затвердевания). В мире могут быть исключения из этого, тем более, что закалка раньше была более распространена в разных областях, насколько я понимаю - мне было любопытно, как это применимо к восстановлению старых конусов таким образом, но я мне было трудно найти информацию об этом. По большому счету, простое обновление того, что у вас есть, во многих случаях является отличным способом. тем более, что упрочнение корпуса раньше было более распространено в разных областях, насколько я понимаю - мне некоторое время было любопытно, как это применимо к восстановлению старых конусов таким образом, но мне было трудно найти информацию об этом. По большому счету, простое обновление того, что у вас есть, во многих случаях является отличным способом. тем более, что упрочнение корпуса раньше было более распространено в разных областях, насколько я понимаю - мне некоторое время было любопытно, как это применимо к восстановлению старых конусов таким образом, но мне было трудно найти информацию об этом. По большому счету, простое обновление того, что у вас есть, во многих случаях является отличным способом.