Подробное руководство по подшипникам MTB с Мэттом Харви из Enduro Bearings

May 31, 2023

Между ступицами, рулевыми колонками и шарнирами установлено большое количество шарикоподшипников, обеспечивающих плавное вращение. Наша редакционная группа недавно обсуждала подшипники в наших горных велосипедах, и мы поняли, что существует множество вопросов, на которые у нас нет ответов. Думая, что читатели могут быть столь же любознательными, мы связались с Мэттом Харви из Enduro Bearings, чтобы узнать больше о сферических насадках, которые вращаются внутри.

Мы хотели изучить состав подшипников, когда гонщикам следует их обслуживать, а также что можно и чего нельзя делать при замене подшипников.

Почему мы используем на велосипедах подшипники вместо втулок? Есть ли другие способы сгладить вращение?

Когда я начал заниматься горными велосипедами Fisher в начале 90-х, мы работали над RS-1, одним из первых современных велосипедов с полной подвеской, и мы использовали тефлоновые втулки со стальной опорой, называемые подшипниками скольжения. При использовании амортизатора с отскоком из эластомера движение будет работать в начале сложных участков, но затем отскакивает и отскакивает не синхронно с поверхностью местности и начинает работать против вас. Или просто сжать и не отпускать, превратив велосипед в жесткий. Год спустя, когда я работал в Bianchi над разработкой конструкции полной подвески, у нас наконец-то появились более качественные пружинные и пневматические амортизаторы, которые могли гасить отскок, однако стальные втулки не успевали за движением задней части. Когда мы переделали раму с помощью «элементов качения» или шарикоподшипников, заднее колесо наконец смогло следовать за рельефом местности и не подпрыгивать.

Статические силы, необходимые для перемещения втулок или подшипников скольжения, намного больше, чем у подшипников с телами качения, например шарикоподшипников. Когда их много, 8 или 12 на современных велосипедах с рычажной подвеской, это статическое трение заметно замедляет движение заднего треугольника, из-за чего становится сложнее идти в ногу с холмистой местностью. Еще одним недостатком является то, что им требуется постоянная смазка, чтобы оставаться бесшумными.

Существуют и другие подшипники с телами качения, такие как конические роликоподшипники, игольчатые подшипники, сферические роликоподшипники, однако из-за размера и веса велосипедов шарикоподшипники обычно имеют наибольший смысл.

Есть ли места, где втулки работают лучше, чем подшипники?

Некоторые рамы имеют втулки, где просто нет места для использования подшипника с телами качения. Кроме того, они часто встречаются в конструкциях педалей по той же причине — между шпинделем и корпусом педали очень мало места. Мой опыт показал, что на велосипеде нет такого места, где вы бы предпочли иметь втулку вместо шарикового или игольчатого подшипника, если это возможно. Трение просто больше с подшипниками скольжения.

Чем один герметичный картриджный подшипник лучше другого?

Здесь много областей, но самым важным моментом является качество стали, которую вы используете. Большинство подшипников изготавливаются из хромистой стали 52100, но существует множество литейных предприятий, производящих подшипники разного уровня качества. Начинать нужно с очень чистой однородной стали для гонок и мячей. Существует также нержавеющая сталь 440C, которая тоже должна быть хорошего качества. Производители подшипников используют и другие некачественные нержавеющие стали. В подшипниках эндуро также используется сталь XD-15, которая на сегодняшний день является лучшим материалом для шарикоподшипников, поскольку они практически не изнашиваются.

Следующими в списке идут конструкция и материал уплотнения. «2RS» буквально означает «Два резиновых уплотнения», но ничего не говорит о типе уплотнений. Мы используем уплотнения типа LLU или LLB, которые представляют собой двойные манжетные уплотнения, которые динамически герметизируют в соответствующей канавке. Большинство уплотнений изготовлено из нитрильного бунакаучука, но мы также используем силиконовый материал в более дорогих ступичных подшипниках из-за его скользкости и низкого коэффициента трения.

Подшипник любого размера, например «6806 2RS», имеет размеры 30x42x7 мм, однако внутри него может быть до четырех шарикоподшипников разных размеров и количеств. Что еще более важно, возможно, глубина канавки может сильно различаться. Эти две характеристики могут существенно повлиять на эксплуатационные характеристики подшипника, а именно на его несущую способность. Маленькие шарики и неглубокие канавки приведут к быстрому выходу из строя подшипника каретки по сравнению с шариками большего размера с глубокими канавками. «Осевые» или разнонаправленные нагрузки подшипника каретки требуют большей поддержки.