[综合讨论]关于牙盘<方孔，花键，一体>与“刚性”的讨论 [复制链接]

1）牙盘刚性跟连接方式没有直接联系！

CP的高端牙盘很长一段时间内都是用方孔的，是为佐证。
老色说的场地车一般都是用方孔，是为佐证二。

2）所有无论方孔，花键，一体，都是同样的锁紧方式：斜面自锁+止退螺丝。
如果在保证加工精度的前提下，视曲柄，盘片，中轴轴心都是刚性的，那么“牙盘系统刚性”应该是一样的。

3）为什么花键和一体（一体只是更多的键数，其实也是花键）的确实优于方孔呢？
问题就在于，无论盘片，曲柄，中轴轴体都不是刚性的。

在这里，力的传递主要体现和区别在扭矩上。

因为材料弹性模量的存在，受力即会发生形变，这个微小的形变即“泄力”。
一体和花键中，键数越多，受力面越大，也就是承载扭矩的面积更大，同时也更远离圆心。

那么在同样的弹性模量下，变形量越小。——是为“刚性”更好。

同时，多键结构，中轴轴心可以做的较薄，并同时具有较高的转动惯量。

4）还有一个重量的问题就是，中轴材料与曲柄材料是不同的，弹性模量差的较多。
   那么这一点很重要在于影响花键整体结构的设计，这里应该很复杂了，不做讨论。


5）此外，整车就是一个木桶，如果你用折叠车架，上一体牙盘无所谓的。因为短板是车架。

6）不画什么图了，原理很简单。看不懂的话画图也看不懂。

占楼，关于场地车用方孔牙盘这一问题，尚未有明确答案。

等老色解答....

引用第25楼光光于2010-09-07 22:05发表的  :
场地车用方孔牙盘,可能是为了获得更小的q值.更小的q值就意味着更小的风阻,场地车动则60+的速度对风阻还是很敏感的一体牙盘的刚性提升,主要来自于培林间距变大,以及曲柄受力点与培林受力点之间的距离缩短
.......

这是光光的见解，是我没有考虑到的一点。有道理！

有关自锁原理 self locking在CP一体牙盘的应用在这里有详细表述，及资料摘录：http://www.77bike.com/bbs/read.php?tid=32805

有兴趣的朋友可以看看。

此外，自锁是刚性连接（当然不是绝对刚性）最简单可靠的一个形式。
无论方孔，花键，CP一体的Hirth Joint，还是shimano一体牙盘都有self locking的应用，莫出其外。

单纯讨论”方孔“、”花键“、”一体“意义不大~~~还是应该具体到实际产品上。

一体好拆，最爱这一点，其他的无视，

引用第3楼西欧萨斯于2010-09-07 19:50发表的  :
一体好拆，最爱这一点，其他的无视，

支持，只要一把便宜扳手就行了

1）牙盘刚性跟连接方式没有直接联系！
CP的高端牙盘很长一段时间内都是用方孔的，是为佐证。
老色说的场地车一般都是用方孔，是为佐证二。

牙盘的刚性必然和链接方式有直接的联系，连接方式决定了它传动的结构力学特性。但不是唯一联系。
场地车其实多用DA花键牙盘。
而且你用的例子和这个论点没有直接联系。

2）所有无论方孔，花键，一体，都是同样的锁紧方式：斜面自锁+止退螺丝。
如果在保证加工精度的前提下，视曲柄，盘片，中轴轴心都是刚性的，那么“牙盘系统刚性”应该是一样的。

shimano的一体牙盘就不是斜面锁紧。

3）为什么花键和一体（一体只是更多的键数，其实也是花键）的确实优于方孔呢？
问题就在于，无论盘片，曲柄，中轴轴体都不是刚性的。

在这里，力的传递主要体现和区别在扭矩上。

因为材料弹性模量的存在，受力即会发生形变，这个微小的形变即“泄力”。
一体和花键中，键数越多，受力面越大，也就是承载扭矩的面积更大，同时也更远离圆心。

那么在同样的弹性模量下，变形量越小。——是为“刚性”更好。

同时，多键结构，中轴轴心可以做的较薄，并同时具有较高的转动惯量。

中轴抗扭的能力更多的取决于中轴直径和中轴长度。越来越短越来越粗的中轴是自行车发展的趋势（比如BB30）。
扭矩固然重要，弯矩亦不能忽视。实际上，我们要求五通刚性好，就是要求整个中轴系统的抗弯能力强。
讨论转动惯量在这里没有任何意义。

4）还有一个重量的问题就是，中轴材料与曲柄材料是不同的，弹性模量差的较多。
   那么这一点很重要在于影响花键整体结构的设计，这里应该很复杂了，不做讨论。

不少高端一体牙盘的中轴都是铝合金的哟~~~

5）此外，整车就是一个木桶，如果你用折叠车架，上一体牙盘无所谓的。因为短板是车架。

木桶论并不适用。同样的一辆SP8甚至五通极其软的鸟车，不同档次的牙盘，刚性都会有区别。只是说，软五通的车，有没有必要去上顶级牙盘而已。

别的不说了，可能是理解出入。

只提一点，shimano的一体牙盘 键 也是斜面的。有兴趣不妨去测量一下。

此外，对于中轴，弯矩是轴向（于是这一点同“键”的形式无关了，即与本主题无关）。
顶楼讨论是针对径向受力分析。

是不是斜面和是不是斜面锁紧没有关系。
shimano牙盘的锁紧是靠曲柄小螺丝，而不是靠中轴盖。
这个和大行无牙头管的锁紧方式其实是几乎一模一样的。

引用第7楼小哈于2010-09-07 20:33发表的  :
此外，对于中轴，弯矩是轴向（于是这一点同“键”的形式无关了，即与本主题无关）。
顶楼讨论是针对径向受力分析。

必须有关系呀。这也是弯哟，而且正好取决于链接方式。

图片:New Bitmap Image.JPG

很好理解，扭矩仅仅是传递左曲柄的力，如果不考虑弯矩的话，那么只要曲柄齿盘本身刚性足够，右曲柄的刚性和任何键都不会有关系了。但为什么换用新式牙盘，不但左脚觉得刚性改善了，右脚也觉得刚性改善了？所以光考量扭矩是不行的。

而且，不同的键，中轴直径也大大不同。这是直接影响到中轴本身抗弯能力的，怎么可能没有关系呢。

你觉得一体牙盘的左曲柄靠一颗螺丝的锁紧力就可以保证该曲柄在中轴轴向的位置定位了？呵呵

针对ls的问题，呵呵，难道在一个系统中力和力矩不是成对出现的？
左脚改善右脚不改善只能是脚有问题。

哦，差点忘了，是可以，在量子力学范畴就可以解释ls这个问题。那么ls说的也没错。呵呵

引用第9楼coolsear于2010-09-07 20:36发表的  :
必须有关系呀。

方孔，花键，一体，假定选用同样的中轴长度（这里应为“有效长度”，或者等效长度），“弯矩”能不一样？

引用第11楼小哈于2010-09-07 20:41发表的  :
方孔，花键，一体，假定选用同样的中轴长度（这里应为“有效长度”，或者等效长度），“弯矩”能不一样？

直径呀直径

引用第10楼小哈于2010-09-07 20:37发表的  :
你觉得一体牙盘的左曲柄靠一颗螺丝的锁紧力就可以保证该曲柄在中轴轴向的位置定位了？呵呵

大行头管呀大行头管~~

不理解什么叫斜面锁紧不要紧，让我们来从数字直观的看一下区别~~

图片:Snap22.jpg

Campy的中轴固定的锁紧力矩

图片:Snap11.jpg

7700中轴固定的锁紧力矩

图片:Snap33.jpg

7800中轴盖的安装力矩

剛才用卡尺測量下，至少7800牙盤左曲柄的中軸鍵是平的，直徑是23.75mm

谢谢ls的动手能力，不过因为中轴键斜面较短，且自锁角很小。
游标卡尺不一定测的出。


这里是“斜面自锁“和“自锁斜面“。
S社一体牙盘不是靠中轴盖锁紧的，靠得是自锁力，侧面螺丝只是提供预紧力。——机械常识！

这里是“斜面自锁“和“自锁斜面“。
摩擦角总是理解的吧？

引用第16楼小哈于2010-09-07 21:31发表的  :
这里是“斜面自锁“和“自锁斜面“。

那不就更不成立了么

无论何种中轴与曲柄连接方式都是用的这一自锁特性。

遗笑大方，还是解释下“自锁特性”吧，有兴趣的看第二页。

引用第19楼小哈于2010-09-07 21:35发表的  :
无论何种中轴与曲柄连接方式都是用的这一自锁特性。

shimano、FSA、campy的一体盘统统不是~~

当斜面角度小于摩擦角，即发生自锁现象。

摩擦角只取决于材料本身，摩擦角即为自锁现象的斜面角度极限之一。

以上应该为高中知识，或者机械原理提到的。
——最最简单和常见的机械连接方式之一，车床尾架最为典型。

对于35~50Nm作用在曲柄侧面螺丝上就可以锁紧曲柄并保证不发生后退了？

看不懂，先学习一下

shimano等一體牙盤中軸鍵是沒有斜面的，沒有摩擦角的，摩擦力是有鎖緊螺絲鎖緊后產生的。

版主太过自信了，就是不知道勇气够不够。呵呵

自己慢慢看吧。
再者，按一般运动员的爆发力，在瞬间提供200，300kg的蹬踏力是没有问题的，保守取200kg，即2000N。
那么乘以力臂0.175m，力矩必然超出350Nm。

按照裸男的直线思维是不是要把中轴蹬散了？

——参考数据，我出拳的爆发力最大可达100kg，实际腿部力量要远远超出，按我摸高2m25，垂直弹跳80cm估测，远大于200kg。

场地车用方孔牙盘,可能是为了获得更小的q值.更小的q值就意味着更小的风阻,场地车动则60+的速度对风阻还是很敏感的

一体牙盘的刚性提升,主要来自于培林间距变大,以及曲柄受力点与培林受力点之间的距离缩短

折叠车用木桶原理不合适,再弱的车架,换上一体牙盘蹬踏感都会有明显改观

或者这么说,折叠车本身就不佳的刚性,更需要一体牙盘来提升

shimano和FSA铝一体盘的固定方式是没有斜面的，何来”斜面“自锁之有？它们是靠小螺丝抱死固定，何来斜面”自“锁之有？
campy就更不是啦，靠的是一颗螺丝拉紧。

也不知道过于自信的人是谁

引用第25楼光光于2010-09-07 22:05发表的  :
场地车用方孔牙盘,可能是为了获得更小的q值.更小的q值就意味着更小的风阻,场地车动则60+的速度对风阻还是很敏感的
一体牙盘的刚性提升,主要来自于培林间距变大,以及曲柄受力点与培林受力点之间的距离缩短
折叠车用木桶原理不合适,再弱的车架,换上一体牙盘蹬踏感都会有明显改观
.......

那是因为没有达到车架的极限，假设光版的Trek pro和SP pro对换车架，不考虑轮径等兼容性问题，及速比问题（实际内三外八速比是足够的）。

光版敢不敢以70km/h的速度摇车冲刺？


——培林间距增大确实是非常好的改善，这同裸男说的“弯矩”是同一范畴。这点我当然承认。
但是这个帖子是讨论方孔-花键-一体的区别，不是讨论BB30,BB90的区别。
关于中轴的进化，完全可以另开一贴。

补充下，只要不超出人体工程学的范畴（我觉得是跟肩宽，髋骨宽度成正比），BB当然越宽刚性越好。

引用第25楼光光于2010-09-07 22:05发表的  :
场地车用方孔牙盘,可能是为了获得更小的q值.更小的q值就意味着更小的风阻,场地车动则60+的速度对风阻还是很敏感的一体牙盘的刚性提升,主要来自于培林间距变大,以及曲柄受力点与培林受力点之间的距离缩短
折叠车用木桶原理不合适,再弱的车架,换上一体牙盘蹬踏感都会有明显改观
.......

这是本帖顶楼和第二页次楼之外，唯一有价值的文字。
这一点是我没有考虑的，不介意的话我补充到一楼。

培林间距加宽是一体牙盘的标志性改进,培林被拿到"五通外面"

而不管是方孔还是花键,培林依然缩在五通里面


加宽的培林并非bb30或者bb90才有,另外,bb30其实是减少了培林宽度的(从而获得更窄的q值),这一点我一直很不能理解