轴承
技术

DT Swiss的花鼓设计使其被安装在自行车上之后即可发挥最佳性能,因此,在研发花鼓时必须将安装轮组产生的夹持力量纳入计算。了解如何确保轴承的最佳转动性能,并探索为什么DT Swiss不提供轴承间隙可调设计的花鼓。

轴承间隙

为了使轴承转动,约略千分之一毫米内的间隙是必要的;若没有此间隙,轴承将无法作动。轴承间隙存在于径向和轴向:轴向间隙是指一个轴承环在没有负载的情况下,可产生与另一轴承环相对位置的轴向移动量;径向间隙则是从轴承的中心轴点垂直测量。

径向间隙 (左), 轴向间隙 (右)

花鼓构造

DT Swiss花鼓设计为:当正确安装在轮组和自行车上时,花鼓即拥有最佳的轴向和径向轴承间隙。为此,以正确的顺序组装花鼓至关重要。

首先,将第一个轴承压入花鼓壳,使其同时平贴于花鼓壳和芯轴的承靠面。

轴承平贴于花鼓壳和芯轴承靠面
使用压配工具(左)和导向工具(右)的花鼓剖面。

然后将第二个轴承压入,使其平贴于芯轴承靠面,而非花鼓壳的承靠面。此时,芯轴受到些微的挤压。轴承处于紧配状态,外轴承环无法再对应于花鼓壳移动。

轴承平贴于芯轴承靠面
使用压配工具(右)和导向工具(左)的花鼓剖面。

 

滚珠轴承预压

此时芯轴受到轻微的轴向挤压,进而使轴承的内环受力,这将使轴承处于预压状态。

轴向力导致的轴承预压

内部或外部的轴承环因此压在滚珠上,使得轴承在安装前可感受到明显的阻力。

非安装状态的预压轴承

最小阻力

若此时将花鼓安装在车架或前叉上,则锁固轮组的夹持力量传递至芯轴,该夹持力会推挤芯轴,从而抵销轴承初始的预压。因此,轴承环不再轴向压在滚珠上,使得轴承在安装后可以以最小的阻力运作。

轮组安装的夹持力

另一方面,如果在安装前未对芯轴和轴承进行预压,则轮组锁固的夹持力会挤压芯轴,导致轴承在安装后阻力增加。

轴承处于安装状态

 

還有一個問題:為什麼DT Swiss不使用轴承间隙可調设计的花鼓呢?

设计具有最小间隙的耐用花鼓之艺术在于提供适当的轴承预压。大多数的自行车花鼓使用径向轴承,这种轴承容易受到侧向力的影响。间隙可调系统的花鼓通常具有螺纹,以便进行间隙调整,但也可能产生较大的轴向力,轴承容易因此过度预载,进而损坏。
多年来钻研最理想预压和生产公差的经验与知识,使DT Swiss能够设计耐用且无须进行间隙调整的无间隙花鼓。透过这种花鼓设计,更可减轻重量,因为在设计中无需考虑任何螺纹,进而制造出更薄的花鼓壁厚。另一个优点则是易于维护并可快速转换各种棘轮和芯轴系统。

 

此轴承技术应用在所有DT Swiss花鼓,前后花鼓皆同。