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[综合讨论]右中轴,左脚踏是反扣的原因,我猜是...... [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2013-07-26
— 本帖被 coolsear 从 新人/提问解答区 移动到本区(2013-07-27) —
我才疏学浅,简单分析一下自行车中轴右侧螺丝,和脚踏左侧是反扣的原因了。
 
我觉得设计上就是为了越踩越松的,如果把脚踏和中轴设计成越踩越紧的结构,骑个几年下来估计这两个东西就拧不下来了,5通受力是有限的,暴力拆解可能会损坏车架!

而越踩越松的这种貌似不安全设计,却从来没有导致什么恶性事故,因为自行车是和人直接接触的,如果松动我们会第一时间感受到,自然就会去找个修车的上紧了。


一点点想法,接受拍砖。



1条评分
bigfishone 金钱 +1 77官方微博推荐文章 2013-07-28
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只看该作者 沙发  发表于: 2013-07-26
呵呵,用用就松好Lz你的车全部是反装的吧。

开学还有一个多月啊文科的吧

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只看该作者 板凳  发表于: 2013-07-26
勤于思考的楼主。。。表扬一下!
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只看该作者 地板  发表于: 2013-07-26
阔以阔以 表扬一哈
还是骑车好玩,折叠车群368871610
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只看该作者 4楼 发表于: 2013-07-26
坑爹啊,脚踏高速踩踏时忽然飞了,人也差不多也飞了

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只看该作者 5楼 发表于: 2013-07-26
为了保护车架?!
骗回复不带这样的。

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只看该作者 6楼 发表于: 2013-07-26
呵呵,很多人都有这个误区,认为脚踏是越踩越紧的
其实仔细分析下就知道如楼主所说,是越踩越松的
为什么这样设计,这是考虑安装方便的
目前的脚踏螺纹设计都是为了在装脚踏的时候,扳手拧的方向,就是正常骑行时牙盘转动的方向
因此可以更好的用较大力量把脚踏锁死
不信拆脚踏试试,肯定没有装脚踏顺手
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只看该作者 7楼 发表于: 2013-07-26
由于旋进动力的作用(precession),内外扣的相对被动运动同你的主旋动方向是相反的。因此这两处反扣的作用恰恰是防止脱扣。

Subject: Left Hand Threads
From: Jobst Brandt
Date: April 28, 2004
On bicycles, left hand threads are used mainly in three places, on left pedals, right bottom bracket (BB) bearing cups, and freewheel cones, to prevent unscrewing under operating loads. Unscrewing occurs from precession, in which a round object rolling in a circular ring in one direction will itself turn in the opposite direction.

For a pedal, a rotating load arises form downward pedaling force on a spindle rotating with its crank making the predominantly downward force effectively rotate about the pedal spindle. What may be less evident is that even tightly fitting parts have relative clearance due to their elasticity, metals not being rigid materials as is evident from steel springs. Under load, micro deformations, enough to cause motion, occur in such joints. This can be seen from wear marks where pedal spindles seat on crank faces.

Precession of right side BB cups is less obvious because the rotating load is only partial. The largest load being chain tension, that together with the moderately large downward force on the right crank and the smaller upward force from pushing down on the left crank, make 3/4 of a fully rotating load. For this reason some right BB cups have used right hand threads and some with left hand threads have loosened. The left BB cup with no significant rotating load has little tendency to turn.

Freewheel cones are more obvious candidates for precession, their load being mainly radial, and rotating continuously in the direction that would unscrew a right hand thread. There are other such but less common threads on bicycles.

Precession forces are large enough that no manner of thread locking glues, short of welding, will arrest them. Mechanical fretting, the micro-motion of tightly fitting parts moving against one another, is the mechanism of this motion. Motion in these joints causes visible fretting rouge, red iron oxide, on the shoulder of the BB cup and on the face of the pedal spindle.

Left hand threads would not be required on left pedals if a design common on cars were used. Before the advent of conical lug nuts, many cars used left hand threads on left side wheels. Today, stories of wheels rolling away from cars no longer make news, the conical seat having solved this problem on car wheels as it could on bicycle pedals.

However, unscrewing is not the main problem for pedals, but rather crank failure caused by fretting erosion of the pedal eye. Fretting initiates cracks that can cause sudden and unsuspected pedal separation when the eye of a crank breaks. Because this occurs equally with right and left cranks it is the more important reason for a conical spindle face and crank eye. This has been tested.

Jobst Brandt
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只看该作者 8楼 发表于: 2013-07-26
参考文献:
http://en.wikipedia.org/wiki/Precession_%28mechanical%29
http://sheldonbrown.com/brandt/left.html


这里有一个非常好的动画,说明了相对运动关系,可惜尺寸超权限了。



(墙内看不见)



Let me alone.

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只看该作者 9楼 发表于: 2013-07-26
回 8楼(張漁謌) 的帖子
不要搞这么复杂,你用手捏住脚踏的轴心,然后转动曲柄,你就知道是拧紧还是拧松了
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只看该作者 10楼 发表于: 2013-07-26
引用楼主xulj456于2013-07-26 00:49发表的 右中轴,左脚踏是反扣的原因,我猜是...... :
我才疏学浅,简单分析一下自行车中轴右侧螺丝,和脚踏左侧是反扣的原因了。
 
我觉得设计上就是为了越踩越松的,如果把脚踏和中轴设计成越踩越紧的结构,骑个几年下来估计这两个东西就拧不下来了,5通受力是有限的,暴力拆解可能会损坏车架!
而越踩越松的这种貌似不安全设计,却从来没有导致什么恶性事故,因为自行车是和人直接接触的,如果松动我们会第一时间感受到,自然就会去找个修车的上紧了。
.......

脚踏怎么是越踩越松呢,越踩越紧的,骑几年没关系,也不至于拆不下来。
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只看该作者 11楼 发表于: 2013-07-26
呵呵,很多人都有这个误区,认为脚踏是越踩越紧的
其实仔细分析下就知道如楼主所说,是越踩越松的
为什么这样设计,这是考虑安装方便的
目前的脚踏螺纹设计都是为了在装脚踏的时候,扳手拧的方向,就是正常骑行时牙盘转动的方向
因此可以更好的用较大力量把脚踏锁死
不信拆脚踏试试,肯定没有装脚踏顺手

纠正一下跟滚珠没关系,楼上的动画是正解,它会把踩踏的力量反作用到紧的方向
[ 此帖被068333在2013-07-26 19:10重新编辑 ]
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只看该作者 12楼 发表于: 2013-07-26
那个图 很 好。。。

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只看该作者 13楼 发表于: 2013-07-26
LZ你见过普通装车用双人车前牙盘的吗
你见过脚踏踩掉的吗
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只看该作者 14楼 发表于: 2013-07-26
意规中轴两侧都是正牙的
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只看该作者 15楼 发表于: 2013-07-26
引用第14楼fishbone_lam于2013-07-26 10:12发表的  :
意规中轴两侧都是正牙的[表情]


这个前面的英文里也有解释:
Precession of right side BB cups is less obvious because the rotating load is only partial. The largest load being chain tension, that together with the moderately large downward force on the right crank and the smaller upward force from pushing down on the left crank, make 3/4 of a fully rotating load. For this reason some right BB cups have used right hand threads and some with left hand threads have loosened. The left BB cup with no significant rotating load has little tendency to turn.

大意是说BB右侧的旋进动力由于链条张力的原因并不是很大,因此也有部分BB轴碗采用了右旋方式。
Let me alone.

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只看该作者 16楼 发表于: 2013-07-26
引用第11楼068333于2013-07-26 09:35发表的  :
你忽略了脚踏里面轴承里滚珠的运动,它会把踩踏的力量反作用到紧的方向

脚踏里面有轴承,轴承有内圈,外圈,滚珠,轴承的内圈和轴心固定,外圈和踏板固定,你去分析受力吧
简单做个试验你就知道
你把脚踏轴拧松,再摇曲柄试试
骑几年不掉,那是因为开始就上的比较紧
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只看该作者 17楼 发表于: 2013-07-26
一会儿我用记号笔在中轴,脚踏上做个记号,骑个几百公里后在回来给大家报告下结果。

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只看该作者 18楼 发表于: 2013-07-26
我也在困扰中。维基百科上有一段话:
Bicycle pedals[edit]
Bicycle pedals are left-threaded on the left-hand crank so that precession tightens the pedal rather than loosening it. This may seem counter-intuitive, but the torque exerted due to the precession is several orders of magnitude greater than that caused by a jammed pedal bearing.
粗略翻译是:
自行车踏板
自行车踏板在左曲柄上是反丝的,使(机械)进动效应的后果是旋紧踏板而不是旋松。这似乎是反常识的,但确实如此,由于进动效应施加的扭矩,比起由卡住的踏板轴承所引起的扭矩,要大出几个数量级。

真的很反常识。谁能解读下,讲得清楚才算数。
Sheldon Brown并没有详细说明其中的力学原理。大部分讲越骑越紧的人也是人云亦云,根本没有深究其中的原理。网上讲precession的文献基本都是鸟文的,中文文献都很少。
[ 此帖被咸鱼在2013-07-26 12:14重新编辑 ]
转职佛系奶爸。淘宝小店暂停接单,希望日后有机会再为车友服务。

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只看该作者 19楼 发表于: 2013-07-26
楼主果然有才
带翅膀的不一定是天使,他可能是鸟人

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只看该作者 20楼 发表于: 2013-07-26
引用第8楼張漁謌于2013-07-26 09:03发表的  :
参考文献:
http://en.wikipedia.org/wiki/Precession_%28mechanical%29
http://sheldonbrown.com/brandt/left.html
.......

这个图没有说明是左脚踏还是右脚踏,个人认为是左脚踏。观察图中心的方孔,发现其相对红色外圈是顺时针转动。这不是说明内圈相对外圈是顺时针旋转么?对于反丝牙纹,顺时针正好是旋松的方向。
似乎越解释越黑了……
转职佛系奶爸。淘宝小店暂停接单,希望日后有机会再为车友服务。
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只看该作者 21楼 发表于: 2013-07-26
引用第16楼简单又明了于2013-07-26 10:48发表的  :
脚踏里面有轴承,轴承有内圈,外圈,滚珠,轴承的内圈和轴心固定,外圈和踏板固定,你去分析受力吧
简单做个试验你就知道
你把脚踏轴拧松,再摇曲柄试试
骑几年不掉,那是因为开始就上的比较紧

这个... 没必要试验了,浪费时间,你认为你的对你就坚持把。
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只看该作者 22楼 发表于: 2013-07-26
貌似双击了,编辑掉。
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只看该作者 23楼 发表于: 2013-07-26
引用第6楼简单又明了于2013-07-26 08:55发表的  :
呵呵,很多人都有这个误区,认为脚踏是越踩越紧的
其实仔细分析下就知道如楼主所说,是越踩越松的
为什么这样设计,这是考虑安装方便的
目前的脚踏螺纹设计都是为了在装脚踏的时候,扳手拧的方向,就是正常骑行时牙盘转动的方向
因此可以更好的用较大力量把脚踏锁死
.......


是你搞错了,脚踏就是越踩越紧的,一体中轴是越踩越松,但是因为有曲柄做阻挡,一体中轴是掉不下来的
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只看该作者 24楼 发表于: 2013-07-26
Re:回 8楼(張漁謌) 的帖子
引用第9楼简单又明了于2013-07-26 09:29发表的 回 8楼(張漁謌) 的帖子 :
不要搞这么复杂,你用手捏住脚踏的轴心,然后转动曲柄,你就知道是拧紧还是拧松了


是拧紧的。。。 我一直就是这么上脚踏的。。。

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只看该作者 25楼 发表于: 2013-07-26
引用第21楼068333于2013-07-26 13:47发表的  :
这个... 没必要试验了,浪费时间,你认为你的对你就坚持把。


对于大部分人来说没必要去探究其中的细节,知道有这么回事即可。不过77号称专业论坛,竟然没人能说清楚其中原理。未免有些不科学。
转职佛系奶爸。淘宝小店暂停接单,希望日后有机会再为车友服务。
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只看该作者 26楼 发表于: 2013-07-26
拍脑袋觉得应该是越踩越紧的,
因为有辆破车骑了好几年没有松过。。。

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只看该作者 27楼 发表于: 2013-07-26
引用第25楼咸鱼于2013-07-26 14:19发表的  :
对于大部分人来说没必要去探究其中的细节,知道有这么回事即可。不过77号称专业论坛,竟然没人能说清楚其中原理。未免有些不科学。

呵呵 很早之前就有过相关的讨论了。。。
http://www.77bike.com/bbs/read.php?tid=27795&page=1
当我们是少数时,可以测试自己的勇气;当我们是多数时,可以测试自己的宽容
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只看该作者 28楼 发表于: 2013-07-26
引用第20楼咸鱼于2013-07-26 13:19发表的  :
这个图没有说明是左脚踏还是右脚踏,个人认为是左脚踏。观察图中心的方孔,发现其相对红色外圈是顺时针转动。这不是说明内圈相对外圈是顺时针旋转么?对于反丝牙纹,顺时针正好是旋松的方向。
似乎越解释越黑了……


从BB的角度更好想象些:

个人认为这张图适用于BB左碗。图中的绿色箭头旋转方向可理解为施力的轴方向,蓝色圆形代表左碗螺旋,红色固定的圆形代表五通的螺纹。

从左侧看,自行车前进时中轴轴心逆时针施力(绿色箭头),由于旋进动力的影响(precession),左碗螺旋顺时针转动,因此设计左碗是顺时针旋紧的,这与一般螺旋相同。
而对应右腕就相反了。


如果对应于脚踏,则应对应右脚踏。只要想象你握住脚踏的中心杆,这根杆的相对旋转一定是与曲柄旋转方向相反的。

——————————————————————————————

总之,无论是中轴还是脚踏,由于旋进动力的影响(precession,我不是学机械的,不知道这个翻译对不对),内圆螺纹的转动方向其实是与受压中轴的转动方向相反的,这也就造成了螺纹设计是越转越松的假象。
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只看该作者 29楼 发表于: 2013-07-26


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