Цепь и звездочка для мотоцикла: выбор, размер и руководство по замене

Корейский мотоциклист, участвующий в трек-днях, перебрал свой 600-кубовый суперспорт, заменив переднюю звездочку с 15 на 14 зубьев — уменьшение на один зуб, широко рекомендуемое в интернете для улучшения крутящего момента на выходе из поворотов. Через 4000 км задняя звездочка заметно зацепилась, а цепь удлинилась сверх предела регулировки. Предыдущая стандартная конфигурация прослужила 12 000 км при аналогичной эксплуатации. Уменьшение количества зубьев не привело к катастрофическому выходу цепи из строя — оно просто увеличило износ цепи в три раза, что является предсказуемым результатом, непосредственно вытекающим из геометрии контакта приводной цепи с передней звездочкой при различном количестве зубьев. Физика этой зависимости менее интуитивна, чем предполагают большинство руководств по техническому обслуживанию мотоциклов, и правильная настройка соотношения зубьев передней и задней звездочек является основой правильной работы. мотоциклетная цепь и звездочка спецификация.

Номенклатура шага мотоциклетной цепи: 420, 428, 520, 525, 530 и 630 (расшифровка).

Обозначения шага цепи мотоцикла вводят в заблуждение каждого нового покупателя, поскольку, по-видимому, они следуют иной логике, чем стандартная нумерация цепей ANSI или ISO. Они не указывают шаг напрямую в миллиметрах или какой-либо другой единице измерения. Трехзначный код кодирует два параметра: шаг и внутреннюю ширину, используя систему кодирования, унаследованную от ранней американской практики производства цепей.

Передаточное отношение звездочки и износ цепи: арифметические вычисления, которые упускают из виду большинство велосипедистов.

Зацепление цепной передачи мотоцикла с передней звездочкой — площадь контакта роликов и угол обхвата критически зависят от количества зубьев передней звездочки.

Передняя звездочка оказывает непропорциональное влияние на износ цепи по двум независимым друг от друга причинам. Первая — это эффект многоугольника: при малом количестве зубьев скорость цепи изменяется синусоидально на каждом обороте, причем амплитуда увеличивается по мере уменьшения количества зубьев. Передняя звездочка с 14 зубьями обеспечивает изменение скорости на ±2,31 TP3T; с 16 зубьями — на ±1,751 TP3T; с 17 зубьями (практический минимум ANSI для плавной работы) — на ±1,71 TP3T. Эти значения кажутся близкими, но эффект усиливается, поскольку 14-зубчатая звездочка также работает на более высоких оборотах при заданной скорости движения.

Вторая причина — угол обхвата. Передняя звездочка с меньшим количеством зубьев имеет меньший диаметр делительной окружности. При одинаковом расстоянии между центрами зубьев и задней звездочкой (приблизительно определяемом длиной маятника) меньший размер передней звездочки означает меньший угол обхвата — цепь одновременно контактирует с меньшим количеством зубьев на передней звездочке. На типичном 600-кубовом суперспортивном мотоцикле с 15 зубьями и задней звездочкой с 45 зубьями, контакт с передней звездочкой приходится примерно на 6–7 зубьев. С 14 зубьями это число снижается до 5–6 зубьев. Теперь каждый зуб несет пропорционально большую часть общего натяжения цепи, увеличивая контактное напряжение и скорость износа зубьев.

Соотношение между количеством зубьев передней звездочки и натяжением цепи можно выразить следующим образом: Fc = 2T × π / (N × p), где T — крутящий момент двигателя на промежуточном валу (Нм), N — количество зубьев передней звездочки, а p — шаг цепи (м). Для двигателя объемом 600 куб. см, развивающего пиковый крутящий момент 65 Нм на промежуточном валу с 15-зубчатой ​​передней звездочкой и шагом 15,875 мм: Fc = 2 × 65 × π / (15 × 0,015875) = 408,4 / 0,238 = 1716 Н — приблизительно 1,72 кН. При переходе на переднюю звездочку с 14 зубьями при том же крутящем моменте: Fc = 2 × 65 × π / (14 × 0,015875) = 408,4 / 0,2223 = 1837 Н — приблизительно 1,84 кН, увеличение пикового натяжения цепи на 7% при замене всего одного зуба.

Стандартные цепи, цепи с O-образными и X-образными кольцами: для чего на самом деле нужны уплотнения.

Герметичный мотоцикл приводная цепь — категория, включающая варианты с O-образными и X-образными кольцами, — является одним из наиболее часто неправильно понимаемых продуктов на рынке запчастей. Большинство покупателей предполагают, что уплотнения предназначены для удержания смазки на внешней поверхности цепи. Это не так. Уплотнения расположены между внутренней и внешней пластинами звеньев в каждом месте крепления штифта, где они герметизируют нанесенную на заводе смазку внутри зоны контакта штифта и втулки на протяжении всего срока службы цепи. Внешняя поверхность цепи по-прежнему нуждается в дополнительной смазке во время эксплуатации — уплотнения не делают внешнюю смазку ненужной. Они предотвращают загрязнение внутренней смазки дорожной грязью и водой, что является основным механизмом износа в зоне контакта штифта и втулки стандартной открытой цепи.

Материалы для звездочек: сталь, алюминий и почему задняя звездочка изнашивается быстрее.

Передняя звездочка почти всегда изготавливается из стали, независимо от цены мотоцикла. Сталь — это правильный материал в данном случае: передняя звездочка работает на высоких оборотах, подвергается высокому натяжению цепи при каждом зацеплении зубьев и должна быть тверже роликов цепи, чтобы противостоять износу зубьев. Передние звездочки из углеродистой стали обычно подвергаются цементации до твердости 55–60 HRC на поверхности зубьев, что соответствует твердости роликов цепи и обеспечивает такое же время износа, при котором оба компонента изнашиваются с приемлемой и примерно одинаковой скоростью.

Выбор материала для задней звездочки становится особенно интересным. Стальные задние звездочки служат в 4–5 раз дольше алюминиевых, но они добавляют 300–500 г вращающейся массы на колесе — массы, которая снижает ускорение больше, чем та же масса, добавленная к шасси, поскольку она должна одновременно ускоряться и гироскопически стабилизироваться. Алюминиевые задние звездочки (обычно 7075-T6) примерно на 60–651 Т3Т легче стальных аналогов, поэтому они являются стандартным оборудованием на мотоциклах, ориентированных на производительность. Анодированные алюминиевые звездочки с твердым анодированным покрытием могут обеспечить приемлемый срок службы зубьев — обычно 15 000–25 000 км при обычной эксплуатации на дорогах общего пользования, — но в суровых условиях (использование на треке, песок, гравийные дороги) твердое покрытие может быстро истираться, обнажая мягкую алюминиевую сердцевину и вызывая быстрое зацепление зубьев.

Измерение износа цепи и звездочек: три способа определить, когда их следует заменить.

Проверка удлинения цепи. Установите цепь на заднюю звездочку под умеренным натяжением. Измерьте расстояние между 20 звеньями от центра штифта до центра штифта. Для цепи 530 с номинальным шагом 15,875 мм 20 звеньев должны иметь длину 317,5 мм. Замена необходима, когда измеренное расстояние превышает 327,0 мм — пороговое значение удлинения 3%. Многие производители цепей наносят на пластину звена цепи индикатор износа, который можно заменить; он менее точен, чем прямое измерение, но полезен для быстрой оценки в полевых условиях.

Проверка износа зубьев звездочки. Изношенный зуб звездочки приобретает форму «акульего плавника» или загнутого профиля — зуб становится асимметричным, при этом задняя поверхность изнашивается ниже передней. Асимметрию можно заметить, если посмотреть на заднюю звездочку сбоку, медленно вращая колесо. В качестве альтернативы, можно приложить линейку к трем соседним кончикам зубьев — на изношенной звездочке кончики будут находиться на разной высоте, а не образовывать плавную дугу, как на неизношенной звездочке. Любое видимое загибание означает немедленную замену. Использование новой цепи на загнутой звездочке приведет к ее износу в течение 3000–5000 км.

В высокопроизводительных мотоциклетных мотоциклах цепь и звездочка — оба компонента следует заменять одновременно при достижении предела их удлинения.

Проверка на наличие жестких ссылок. Снимите цепь с задней звездочки на нижнем участке и вручную согните каждое звено вбок по всей длине цепи. Звено, которое сопротивляется боковому изгибу по сравнению с соседними звеньями, является жестким — у него частично заклинило соединение штифта и втулки, обычно из-за попадания воды и образования ржавчины в несмазанном участке. Жесткие звенья вызывают вибрацию, ускоряют износ зубьев звездочки в конкретной точке зацепления каждого жесткого звена и в конечном итоге приводят к усталостному разрушению штифта. Цепь с жесткими звеньями, которая не реагирует на обработку проникающим маслом, следует заменить, а не возвращать в эксплуатацию.

Заказ запасных звездочек: сопоставление оригинальных запчастей и варианты на заказ.

Запасные мотоциклетные звездочки определяются по шагу цепи (например, 525), количеству зубьев и способу крепления к ступице или корпусу. Спецификация способа крепления различается у разных производителей и не может быть определена только по количеству зубьев. Корейские OEM-спецификации для распространенных моделей внутреннего рынка следуют единой схеме для передней звездочки: количество шлицов, шаг шлицов и способ крепления (гайка, стопорное кольцо или болт с фланцем) определяют, какая передняя звездочка подойдет.

Задняя звездочка крепится болтами к кронштейну, являющемуся частью ступицы заднего колеса. Диаметр окружности расположения болтов, количество болтов и размер болтов определяют способ крепления — задняя звездочка с правильным количеством зубьев и шагом цепи, но с неправильным расположением болтов, просто не может быть установлена. Для поставщиков запчастей вторичного рынка и для соответствия оригинальным запчастям, предоставление трех измерений гарантирует правильный выбор детали: (1) обозначение шага цепи, (2) количество зубьев и (3) диаметр окружности расположения болтов в мм с указанием количества болтов и размера резьбы.

Мотоциклетные звездочки с индивидуальными размерами отверстий и конфигурацией крепления. Доступны для нестандартных применений — для изготовления звездочек с нестандартным передаточным отношением для использования на гоночных трассах, мотоциклов с коляской и трехколесных переделок часто требуется количество зубьев, не соответствующее каталогу. Звездочки с нестандартным количеством зубьев изготавливаются из тех же заготовок, что и детали из каталога, и отличаются только окончательной операцией нарезки зубьев. Срок выполнения заказа обычно составляет 3–5 рабочих дней для размеров до 60 зубьев со стандартным шагом.

Смазка мотоциклетной цепи: интервал, продукт и способ нанесения.

Смазка цепи мотоцикла — это задача технического обслуживания, которую большинство мотоциклистов выполняют наиболее непоследовательно. Стандартная рекомендация — каждые 500–800 км или после каждого дождя — верна, но недостаточно объяснена. Причина такого интервала заключается в скорости центробежного разбрызгивания смазки с цепи на высокой скорости. Цепь мотоцикла на скорости 100 км/ч с цепью 530 и передней звездочкой на 17 зубьев вращается со скоростью приблизительно 3600 об/мин на передней звездочке. Центробежного ускорения на поверхности внешнего звена достаточно, чтобы удалить всю нанесенную на поверхность смазку в течение 30–60 минут непрерывной езды по автомагистрали.

Правильный способ нанесения — нанесение смазки на поверхность. внутри нижней цепи — поверхность, контактирующая с зубьями звездочки, — а не внешняя сторона верхней направляющей, куда обычно распыляют смазку. Смазка, нанесенная на внутренние поверхности, разбрызгивается наружу под действием центробежного ускорения и перераспределяется по пластинам рычага и в зазор между штифтом и втулкой за счет капиллярного эффекта. Смазка, нанесенная на внешнюю сторону верхней направляющей, разбрызгивается радиально от звездочки и оседает преимущественно на маятнике и боковине задней шины.

Используйте выделенный приводная цепь Лучше использовать смазку, а не универсальное масло или WD-40. Специальные смазки для цепей содержат присадки, препятствующие отрыву при центробежном воздействии, противоизносные добавки для зоны контакта штифта и втулки, а также растворитель, который проникает в зазоры уплотнения и звеньев перед испарением. WD-40 хорошо проникает, но не обладает пленочной прочностью и полностью испаряется в течение 20–30 минут езды — это средство для растворения ржавчины и вытеснения воды, а не смазка для цепи. Для цепей с O-образными и X-образными кольцами убедитесь, что смазка совместима с уплотнениями — некоторые растворители в некоторых очистителях цепей могут вызывать набухание или разрушение O-образных уплотнений из NBR или HNBR.

Часто задаваемые вопросы