Редуктор для велосипеда своими руками чертежи

Обновлено: 03.07.2024

Чтобы навсегда забыть о необходимости вращать педали при езде на велосипеде, его нужно оборудовать электро или бензиновым приводом. Для долгих поездок конечно лучше бензиновый мотор, так как при его использовании не нужно делать длительные остановки по 6-10 часов для подзарядки. Самым бюджетным и простым решением из всех возможных, является установка на велосипед двигателя от мотокосы. Он имеет штатный бак, ручку газа, сцепление, что во много упрощает переоборудование.

Материалы:

мотокоса;
листовая сталь;
профильная труба 20х20 мм;
ведомая и ведущая велосипедные звезды;
роликовая цепь;
подшипники разного размера;
стальные трубы 20 мм, 32 мм и 50 мм.

Процесс установки мотора

Из листовой стали сваривается площадка под крепление двигателя и прикручивается к раме велосипеда. На ней делаются проушины с отверстиями под штатные болты для крепления бензобака так, чтобы вал мотора выходил на противоположную сторону от кассеты с ведущими звездочками.

Для более надежного крепления пластины нужно связать ее с верхней частью рамы. Для этого из 3-х кусков профильной трубы сваривается П-образная дуга.

Внизу она приваривается к пластине, а к раме велосипеда вверху к зажатому самодельному хомуту из трубы.

Таким образом, к самому велосипеду ничего не приваривается. Изгиб дуги должен позволить беспрепятственно устанавливать двигатель.

К пластине приваривается обрезок полосы для крепления бака. Желательно разместить бак так, чтобы заливная горловина оказалась повыше и в нее было удобно заливать горючее.

На вал мотора устанавливается 2 подшипника, и поджимаются хомутом для крепления штанги. Это уберет его люфт на скорости.

Ведомая звезда наваривается на шпильку, вкрученную вместо левой педали. Правая педаль также демонтируется.

Звезды соединяются цепью. Для их натяжения к раме велосипеда прикручивается ролик. Он представляет собой длинную шпильку с двумя подшипниками, на которые насажена стальная труба.

Затем вместо гаек крепления задней оси вкручиваются трубки с наваренными или впрессованными на торцах гайками. Это позволит одновременно держать колесо и создаст упоры для ног, так как педали на велосипеде будут отсутствовать.

Ручку газа от двигателя можно закрепить хомутами в удобном месте на руле. Обязательно перед испытанием необходимо проверить тормоза и при необходимости их заменить, так как нагрузка на них при езде с мотором увеличится.

Смотрите видео

Оптимальный эффект от езды, количество оборотов педалей, скоростной режим и нагрузочное воздействие на велосипедный транспорт регулируются с помощью механизма, отвечающего за переключение скоростей. Такое транспортное средство отличается от синглспида, потому что может подстроиться под определенные условия движения. Редуктор устанавливают почти на каждую разновидность велосипеда – от шоссейника до гоночного.

Планетарный редуктор колеса

Втулка отличается усложненным устройством, механизм похож на коробку переключения скоростей в автомобильном транспорте.

Устроен планетарный колесный редуктор следующим образом:

Данный вариант механизма имеет одну особенность – работает, как редуктор. Шестеренка в форме солнца выполняет функции неподвижной детали, эпицикл является ведомым элементом цепной передачи, водило замкнуто на втулочный корпус. Чтобы иметь полное представление, разберемся в работе механизма передачи планетарного типа на примере планетарки с тремя режимами:

пониженная скорость. Кольцевая шестеренка опережает работу водила, потому что оно цепляет втулочный корпус. Передаточное число не превышает единицу и равно 0.733;
основная передача. Момент кручения с эпицикла поступает на втулку благодаря тому, что происходит ее сцепление с планетаркой. Проще говоря, со втулкой соединяется не водило, как в случае с первой передачей, а шестеренка в виде звездочки. Что может происходить в таком случае? Вращение втулки происходит быстрее, чем у водила, чтобы получить максимальный скоростной режим, потребуется много усилий, значительно больше, чем на пониженной скорости;
передаточное значение третьей скорости (повышенной), превышает единицу, в трехскоростном велосипедном транспорте оно достигает 1.364. Водило и втулка двигаются в противоположных направлениях, и из-за этого достигается увеличение скорости по сравнению с основным режимом;
для планетарки редуктора заднего моста на пять, семь и более скоростей, диапазон по передаточным значениям существенно выше по сравнению с моделью на три скорости, потому что на таких моделях устанавливается большее количество шестеренок. По принципу работы многоскоростные втулки не отличаются от обычных, но одно различие существует: каждая планетарная составляющая имеет собственные фиксированные передаточные значения, и в механизме их получается на порядок больше.

Повышающий планетарный редуктор: достоинства применения

У цепи прямой ход, ведущие и ведомые звездочки изнашиваются медленно. Трансмиссия напоминает деталь простого синглспида.

Механизм, обеспечивающий включение скоростей, надежно прикрыт от внешних воздействий, существенно отличается продолжительным эксплуатационным периодом, нежели кассеты или трещотки. Возможно использование любого соотношения скоростей, что подтверждается многочисленными отзывами велогонщиков, сменивших обычные скоростные велосипеды на планетарные модели.

Отсутствует необходимость в постоянном обслуживании велосипедного транспорта, устройство достаточно сложно вывести из строя случайными действиями.

И все же определенные нюансы у редуктора с переключением скоростей имеются:

для велосипедных гоночных соревнований устройство не подходит, потому что отличается высоким трением и имеет чувствительные шестерни;
масса транспортного средства существенно увеличивается, потому что лишь некоторые втулки на три скоростных режима весят немногим меньше одного килограмма. Во время движения увеличение массы заднего колеса со временем сказывается;
ремонтировать подобные механизмы своими силами практически невозможно, сервисные центры, осуществляющие такие услуги, встречаются редко;
планетарки по сути считаются одноразовыми устройствами, ремонт их сложен и стоит дорого, и лучший способ выхода из ситуации – установка нового ротора;
цены на устройство варьируются в высоком диапазоне. Естественно, затраты себя оправдывают, но устанавливать новый редуктор на синглспид особого смысла нет. Проще сразу приобрести оснащенный всем необходимым велосипед.

Правила переключения коронной шестерни планетарного редуктора

Повредить механизм велосипедного транспорта достаточно трудно, но вполне возможно, когда его систематически используют с нарушениями. Двигаясь на велосипеде, оснащенном планетаркой, следует соблюдать несложное требование: переключать скорости, не вращая в этот момент педали.

Переходить с одной скорости на следующую рекомендуется несколько заблаговременно, и выполняется это следующим образом:

транспортное средство двигается накатом, к педалям прилагаются минимальные усилия;
передачи включаются при помощи ручки;
колеса совершают всего несколько оборотов, проходит две – три секунды, и вращение педалей возобновляется.

Преодоление пригорков сопровождается вынужденным переключением на пониженный скоростной режим, одним словом, передаточное число не должно превышать значение, которое было до переключения. На планетарке с тремя скоростями все достаточно просто – переключаемся на первую скорость. Для остальных вариантов нормальный шаг – переключить передачу на одну ниже (с 3-й на 2-ю, например).

Повышать скорости рекомендуется последовательно, начиная с первой скорости и т. д. Сбрасывая режимы разрешается перескакивать. При однообразии трассы условии, где нет возможности разогнаться, рекомендуется двигаться на единственной скорости, не переключаясь, желательно – на главной.

Велосипедный транспорт, оснащенный втулкой планетарного типа, способен преодолеть приличное расстояние по дороге, исключающей многочисленные подъемные участки и спуски, поэтому его часто встречают на улицах больших городов и за их пределами, если местность равнинная.

Такой редуктор для трайка прекрасно подходит всем, кто не имеет желания постоянно ремонтировать кассеты и цепи, но часто пользуется велосипедным транспортом.

Изготовители редукторов из велосипедных звездочек

Из известных производителей велосипедных втулок выделяют следующие компании:

SRAM. Планетарка данного бренда имеет двенадцать скоростных режимов, значение передаточного параметра выше 400 %;
Shimano. Хорошо известный многим изготовитель запасных частей для велосипедного транспорта и втулок на три, четыре, семь и восемь режимов. Недавно этот модельный ряд дополнила новая версия на одиннадцать передач;
Sturmey. Выпускает гибридные варианты кассетно-планетарных устройств, иные стандартные устройства на 3, 5, 7 режимов.

Последняя компания занимает лидирующие позиции по уровню сложности выпускаемого механизма. Во втулке от данного изготовителя насчитывается четырнадцать передач. Многочисленные передаточные отношения и высокий уровень эффективности успешно противостоят звездочкам с аналогичными данными, отвечающим за включение режимов скоростей.

Заключение

Установив на велик редуктор-мотор, вы превратите свой транспорт в мопед. Новое приспособление улучшит тяговые параметры, сложностей в обслуживании не вызовет. При небольшом расходе горючего вы легко преодолеете большие расстояния, в случае поломки легко устраните неисправности своими руками. Выполнив небольшую доработку, вы легко усовершенствуете велосипед, добавив ему некоторое количество скоростей.

В настоящее время многие владельцы домашних мастерских оснащают их современным инструментом и оборудованием, которое обладая высокой эффективностью и простотой в использовании, существенно облегчает труд, повышает его производительность. Однако при этом все так же востребованными являются достаточно технически простые устройства, которые можно сделать своими руками в условиях домашних мастерских. Одним из них является понижающий редуктор.

Что такое понижающий редуктор?

Он представляет собой особый тип механизмов, являющихся передаточным звеном между устройствами, в которых активные части выполняют вращательное движение. Зачастую его используют для передачи и преобразования вращательного момента с агрегата, который его вырабатывает на устройство, которое использует поступающую на него механическую энергию. В отличие от прочих видов, понижающий редуктор обеспечивает уменьшение количества оборотов и увеличение при этом силы крутящего момента.

Состоит понижающий редуктор из корпуса, шестерней, передаточных цепей, червячного механизма, валов, при помощи которых и производится передача и преобразование крутящего момента.

На валах в жесткой сцепке расположены зубчатые шестерни, присоединены червячные передачи. Они обеспечивают передачу движения друг другу, во время чего и производится его преобразование.

Существуют разные виды понижающих редукторов:

Кроме этого, они бывают:

Основные показатели

коэффициент полезного действия;
передаточная мощность;
количество вращений ведомого и ведущего валов.

Понижающий редуктор обладает достаточно простой конструкцией, поэтому при наличии соответствующих запасных частей и материалов изготовить его можно в условиях домашней мастерской своими руками.

Предварительная подготовка

Перед тем как приступать к созданию этого устройства необходимо обладать общими познаниями в сфере механики, уметь пользоваться ремонтным инструментом и оборудованием, знать принцип работы и устройство этого агрегата.

Кроме этого, нужно изначально определить:

тип будущего редуктора и вариант его исполнения;
передаточное число, которое необходимо будет преобразовать и определенное на выходе;
показатели динамических нагрузок, которые будут воздействовать на рабочие части устройства;
массу и габариты будущего устройства;
угол установки;
пределы температур, которые будут возникать в устройстве в процессе его эксплуатации;
цикличность включения – полная или переменная;
интенсивность эксплуатации.

Детали и части понижающего редуктора

Ведущий и ведомый валы;
Подшипники, подходящие по диаметру под оси и валы;
Наборы звездочек определённой величины с определенным количеством зубьев;
Цепи передачи крутящего момента;
Листовая сталь;
Угловой профиль;
Корпус.

Более подробно о составных частях

Процесс сборки не так сложен, как подбор или производство необходимых для такого редуктора запасных частей.

Корпус устройства. В промышленности он изготавливается методом литья. Необходимые отверстия проделываются на высокоточном оборудовании, так как требуется добиться взаимно правильного расположения валов и соосности звезд. При его производстве необходимо сделать верхнюю крышку съемной. Это облегчит и упростит процесс его обслуживания во время эксплуатации;
Валы и оси редуктора. Они являются опорой для шестеренок и используются в том случае, если ими необходимо оснастить это устройство. Установка производится внатяг на шлицы или шпонку. Для их изготовления лучше использовать прочную сталь размером от 10 до 45 мм, которая хорошо поддается механической обработке;
Подшипники. Они используются как опоры для валов и противостоят нагрузкам, обеспечивают возможность вращательного движения. От правильности подбора этих элементов редуктора зависит его надежность, долговечность и работоспособность. Если производится установка прямозубчатых шестеренок, то достаточно будет установить обычные одно- или двухрядные шариковые подшипники. Если будет устанавливаться косозубый подшипник или червячная передача, то лучшим вариантом будет роликовый или упорно-радиальный шариковый подшипник. Лучше купить новые, чем использовать с разборки;
Шестеренки. Они обеспечивают изменение частоты вращения валов и естественно понижение передаточного числа. Для их производства используется специальное металлорежущее оборудование, которым не оснащаются домашние мастерские. От размера шестеренок зависят габариты и характеристики прочих входящий в этот агрегат деталей, расстояние между осями и валами. При установке важно правильно выставить зазор между ними. Для смазки шестеренок отлично подойдёт масло И-20. Его заливка производится по уровень нижней части шестеренок. Смазка прочих частей устройства производится путем разбрызгивания на них смазочной жидкости. Можно взять с разборки или купить новые;
Сальниковые уплотнители. Они не допускают просачивания масла из корпуса устройства. Устанавливаются в местах выхода валов на подшипниках под крышками. Покупаются;
Предохранительная муфта. Она предназначена для того, чтобы предотвратить разрушение устройства при возникновении чрезмерных нагрузок. Покупается;
Крышки подшипников. Они могут быть разными – глухими и сквозными. Предназначены для облегчения обслуживания и монтажа подшипников. Их можно выточить самостоятельно либо найти на разборке.

Инструмент

Для изготовления понижающего редуктора понадобится следующий инструмент:

отвертки и гаечные ключи;
сверла;
надфили;
инверторная сварка;
линейка;
плоскогубцы;
штангенциркуль;
молоток;
тиски и прочие.

Этапы проведения работ по созданию этого устройства

Монтаж ведущих звездочек на первичном валу. При этом установка может производиться точечной сваркой, фланцевым или шпоночным соединением;
Сборка полуосей ведомого вала;
Монтаж ведомой звездочки;
Корпус можно подобрать с разборки и подогнать или сделать своими руками. При этом в нем необходимо проделать технологические отверстия под сальники и подшипниковые соединения;
Установка шарикоподшипников закрытого типа. Отличным вариантом будут цилиндрические. Их монтаж производится внатяг;
Ведущий вал устанавливается на подшипниковых опорах эксцентрикового типа с возможностью регулировки натяжения цепи минимум на 15 градусов;
На завершающем этапе устанавливается крышка с герметизирующей прокладкой.

Задумав это сделать, лучше предварительно оценить свои силы, знания и навыки обращения с инструментом, чтобы не попасть впросак, потратив приличную сумму денег, немало времени и сил, и при этом, не создав необходимое устройство, но если вы действующий или механик в прошлом, можете смело браться за дело.

В общем, ни для кого не секрет, что в качестве прототипа автомобиля Карл Бенц использовал именно велосипедную раму. Вопрос же, как собрать велосипед своими руками, может возникать в двух случаях. Как при необходимости экономии средств, так и желании сделать нестандартную модель.

Если вы хотите начать с чего-то начать и проектировать транспортные средства, рекомендуем начать с велосипедов. Затем можно будет посоревноваться с Кристианом Кёнигсеггом в создании гиперкаров или заняться сборкой эксклюзивных веломоделей. Их можно делать из доступных запчастей или деталей. Сборка велосипеда относительна сложна и вполне доступна даже без опыта. Запчасти можно изготовить самостоятельно и приобрести.

Конструкция велосипеда

Изобретать велосипед считается глупой задачей, но стоит сместить угол зрения, чтобы посмотреть на вопрос с другой стороны. Этот вид транспорта и сегодня сохраняет свою актуальность. Можно изменить его конструкцию, использовать дополнительные приспособления. Они сделают ежедневное передвижение более приятным и комфортным. Посмотрите видео, чтобы захотеть сделать себе подобное.

Хороший велосипед по современным меркам стоит дорого. Стоимость составляет примерно 1100 долларов. Так что приобретение стартового набора для сборки, например, за 3400 грн., будет неплохим началом. Можно выбрать более простой вариант – разобрать и усовершенствовать дешевую модель, как это показано в видео. Или же приобрести готовый набор для сборки, известный как Sandwichbikes.

Мы рассматриваем конструкцию на примере горного велосипеда, не делая акценты на конструкционных различиях – он показан на рисунке 1. Это другая тема для разговора, которой обязательно коснемся. Разобранный велосипед наглядно демонстрирует из каких деталей состоит транспортное средство. Основной несущей конструкцией является рама. Она может быть разной по конструкции и выполнена из разных материалов.

Обычно она выполняется из стальной или алюминиевой трубы, но это может быть композитный материал, пластик или даже дерево. Стоит напомнить, что сразу велосипеды изготавливались из дерева, затем из металла. Уже в наше время их можно сделать из деталей, напечатанных с помощью 3D-принтера. Но начинать нужно с традиционной конструкции, осваивая одновременно 3D-моделирование, воплощая свои идеи в рисунках и чертежах.

Трансмиссия

Базовым элементом велосипеда является – трансмиссия. С ее помощью усилие с помощью цепной передачи с педалей передается на заднее и переднее колесо. Это достигается с помощью при участии шатунов, к ним крепятся педали, и каретки.

К шатуну также крепятся передние звезды, с помощью которых передается мощность на ведущее колесо. Передние и задние звезды, в свою очередь, соединены цепью. Трансмиссия позволяет управлять скоростью, а некоторые приспособления позволяют переключать передачи. То есть этот узел работает аналогично запчастям автомобиля. Причем любой классический велосипед является, в терминах автомобилистов, заднеприводным транспортным средством.

Основная задача разработчика состоит в том, чтобы при минимальных усилиях при кручении педалей передать максимальную мощность на колеса. Если это не реализуемо полностью на практике, то практикуется электропривод. Но цели можно достичь с помощью конструкционных особенностей.

Дизайнерский велосипед на фото выполнен бамбуковых стеблей. Это может быть и дерево. Но конструкционно и по сложности трансмиссии он достаточно прост в реализации. Можно выполнить и классическую конструкцию, рассчитанную на выполнение из металла. Обратите внимание, что несущий элемент по своему внешнему виду зависит от материала, из которого изготовлен. Некоторые дизайнеры предпочитают работать с фанерой при изготовлении рамы. Причем особенности этого материала влияют на конструкцию и крепления.

Чертежи велосипедов для самостоятельной сборки

Перед тем как собрать велосипед своими руками, нужно определиться с материалом изготовления и конструкцией. В качестве отправной точки вам понадобятся типовые чертежи велосипедов. Предлагаем несколько примеров конструкций с размерами. Они сделают сборку велосипеда более простой и подобрать запчасти.

Безопасная конструкция

Кажется, что понятие эргономики присуще только современным версиям и спортивным велосипедам. Отчасти это так и есть. Но даже при первых попытках разработки своего велотранспорта не помешает подробно разобраться в вопросах эргономики. Так как неправильная конструкция может привести к повреждениям суставов. Особенно у людей, длительно проводящих время за велорулем или находящихся в старшем возрасте.

Сборка велосипеда на примере

На видео вы посмотрите процесс сборки, и как из запчастей собрать современный велобайк. Это будет хорошим материалом, когда вы решите собрать велосипед своими руками.

От редакции: велоспорт – это модно

Велоспорт является очень важной частью европейской и голландской культуры. Традиция формировалась на протяжении века. Однако доступные модели не так давно исчезли с улиц. Это связано с трудоемкостью производства и переноса производства в Юго-Восточную Азию. Но традиция есть традиция.

Чтобы подтолкнуть к созданию своих проектов в сфере велодизайна, представляем вам впечатляющий дипломный проект выпускника Эйндховенской академии дизайна Боба Шиллера. Этот предмет инженерного искусства имеет имя Epo. Основной целью разработчика, по его мнению, является необходимость оживить местную промышленность и вернуть производство в Нидерланды. Сборка велосипедов для Европы будет весьма прибыльной.

Во многих современных мегаполисах велосипед остается средством передвижения. В Лондоне – в мировой столице моды – большие инвестиции делаются велосипедную инфраструктуру. Так что велотранспорт останется нашей реальностью надолго.

Рекомендуем нашим читателям насладиться и посмотреть, что такое великолепная сборка велосипеда.

Читайте также: