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新手进阶:你的五通、牙盘轴心、中轴规格完全入门指南!

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器材党 发表于 2018-9-19 11:11:49 | 显示全部楼层 |阅读模式

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原文转自 cyclingtips,作者:Matt Wikstrom cranks_bearings-1.jpg

公路自行车的发展是为了车手提供更轻、更硬、更符合空气动力学的车架,为此,无论是五通还是曲柄轴心的规格也随之增多,不同种类的搭配随之而来的就是中轴规格种类的爆发性增长。曾经无处不在的螺纹中轴几乎被更大的无纹五通所取代。同时,曲柄轴心的直径也在稳步增长。
两者在理论上都有可能提升现代公路车性能,但对于消费者来说,需要面临繁复的规格和一些令人沮丧的不兼容问题。这篇原文本是 Matt Wikstrom 早在 2014年发布的,为了符合当先的潮流以及最新的规格,cyclingtips 对此进行了更新,并讨论了一些关于兼容性的重要细节。

以下是原文:
当作者早在 90年代中期在车店当技师时,公路市场上基本上只有两种五通规格——英式或者是意式螺纹。两者的唯一的区别在于曲柄轴心的长度和偏移量的不同。
在那时候,关于五通只有两件事:1.为五通提供保养是一个劳动密集型的工作;2. 将新的曲柄安装在车架上并不会出现复杂的情况。很少有车手会抱怨来自五通的异响,但曲柄的异响会更常见——占据行业几十年的方锥形轴心日常会出现松动。
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 楼主| 器材党 发表于 2018-9-19 11:22:52 | 显示全部楼层
本帖最后由 器材党 于 2018-9-19 17:29 编辑

但事物总是在发展的,1992年,Shimano 开始为大众带来密封轴承中轴,并在 1996 年推出 Octalink ,这是一种更大直径的曲柄轴心,带有全新的曲柄接口。与此同时,Magic Motorcycle 开发了全新的额外置式中轴,为使用更粗的轴心奠定了基础。
随后是 Shimano Hollowtech II 曲柄在 2003年亮相,将轴心集成到曲柄中,这基本上也迎来了当前 “中空”曲柄设计的时代。从那时起,曲柄的重量、刚性和可靠性得到了改善,而它们也变得更易于安装和维修。
Squadra_build-6.jpg
意大利制造的车架通常使用意式螺纹中轴,例如上世纪 90年代经典的 Concorde Squadra,带有 Cinelli 标志性的五通外壳。
Wittson_Ti-50.jpg
BSA 螺纹中轴是金属架上最常见的规格之一,无论是钢架铝架还是钛架……
Stelbel_SB03-35.jpg
T47 是目前最新的螺纹五通规格,非常适合 30mm轴心的曲柄,但它依旧可以兼容较小直径的轴心,例如 Campagnolo 的 25mm Ultra-Torque 轴心。

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 楼主| 器材党 发表于 2018-9-19 11:25:40 | 显示全部楼层
CAAD12_disc-25.jpg
自 2000年推出该设计以来,Cannondale 一直忠于 BB30 五通
BB86_Scott-1.jpg
BB86 其实是第一款专为碳纤车架设计的无螺纹五通
BB90_shell-1.jpg
从表面上看,Trek 的 BB90 与 BB86 非常相似,但五通内径略小一些。


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 楼主| 器材党 发表于 2018-9-19 11:36:57 | 显示全部楼层
PF_30_Craddock-1.jpg
PF30 是 BB30 的延伸规格,外壳直径更大,可直接使用 BB30 同规格的轴承。
BB386_shell-1.jpg
BB 386 是达到 BB86 宽度的 PF30五通。

第一次的五通爆发浪潮是 2000年,Cannondale 在环法上推出的 BB30,超大的无螺纹外壳围绕一个 30mm的轴心曲柄,轴承直接压入车架。而 Cannondale 开放了这个专利,所有车架制造商都能进行生产,以鼓励整个行业使用这个规格。
碳纤维车架的兴起进一步促进了压入式(非螺纹)五通的发展,在未来 10年中出现的设计——PF 30,BB86,BB90,OSBB,BBright,BB386 EVO ,都是各种衍生规格,重要的是,至今为止没有任何规格成为行业的标准,直至今天,不太能够的车架制造商依旧可以自由地选择或发明一个新规格,以满足车架设计时的需求。
虽然消费者可能已经厌倦了这个领域的“创新”,但没有迹象表明这种趋势正在放缓。最近新推出的 T47 超大螺纹五通以及 Sram 的 29mm DUB 轴心依旧证明了 大大小小的制造商仍然在尝试全新的五通设计。

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 楼主| 器材党 发表于 2018-9-19 12:01:39 | 显示全部楼层
进一步了解关于五通的设计
当制造商推出新的五通规格时,总会有两件事:1. 五通直径增加;2. 五通的宽度也趋于增加。这亮点都允许工程师增加曲柄以及车架的侧向刚性,这被广大职业车手以及骑行爱好者们所赞赏。
与曾经无处不在的 BSA 螺纹中轴相比,全新的设计直径增加了约 30%(图1A),而五通的宽度的增量大体与之相同。虽然说大部分的五通设计是左右对称的,但难免有些不对称设计,例如 Cannondale 的 BB30A 和 Cervélo 的 BBright(图1B),通过延伸五通非驱动侧,因此宽度超过传统的 68mm。
BB_comparison.jpeg
图1:公路车上一些常见的五通设计比较。(A)随着新设计的引入,五通的直径逐渐增加;(B)BB 的宽度也趋于增加,虽然说大多数嗾使对称的,但也有部分规格是不对称设计。

通过比较各种五通直径,能明白的一点是:他们需要不同尺寸的中轴外壳或者是轴承。实际上,目前市场上的那些中轴基本不存在可互换性。因此在更换/升级车架时,由于五通规格的不同,很有可能(基本上是必须)要购买全新的中轴或者是轴承。
遗憾的是,车架通常不会标记五通的规格,也很难从外观上判别他们究竟是哪一种规格(尤其是曲柄安装后)。规格的变化以及属于的变化进一步扰乱了这种情况。因此在辨别车架五通唯一可靠的方法是拆下曲柄和中轴后,直接测量五通的宽度和直径。

表1 详细罗列了目前公路车上你能看见的绝大多数(并不是所有)五通的关键规格。压入式五通的规格明显多于螺纹五通。因为它们更适合缝合材料。部分金属架(钢架铝架钛架)也会使用压入式中轴,就像 某些碳纤车架也会在五通胶合金属件,以用于安装螺纹式中轴。
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表1:公路自行车常见的五通规格概述

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 楼主| 器材党 发表于 2018-9-19 13:12:35 | 显示全部楼层
本帖最后由 器材党 于 2018-9-19 13:32 编辑

曲柄的兼容性
一般而言,大多数的曲柄都能通过使用不同的中轴,安装在绝大部分的车架上。因此这种兼容性大部分取决于中轴。当然,出现任何不兼容的情况主要与曲柄轴心长度和直径相关。
过去,只要根据轴心长度对曲柄分类,就能更换不同的车架。然而这不再适用于现代大多数的曲柄。因为曲柄轴心和曲柄是一体的,也就是说如果轴心长度还没有五通宽度长,那么你不得不更换曲柄。
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表2:公路车曲柄的常见轴心规格

由于制造商通常不会说出轴心的长度或宽度,因此在尝试安装曲柄之前,某些不兼容性并不容易通过肉眼判别。在实际安装中,问题通常取决于是市场上是否有匹配这个五通规格和曲柄轴心的中轴。
轴心的直径也会对曲柄的兼容性产生影响,尽管这种情况并不太常见。举个例子: Trek 的 BB90五通,就无法兼容 30mm 的轴心。BSA 以及意式螺纹较小的直径对于 30mm轴心可能也有一些问题。但使用超大尺寸的外挂轴承至少能缓解一些问题。在表2 中详细罗列了市场上大部分(并不是全部)曲柄轴心的直径以及以及已知的不兼容性。那些使用 24-25mm直径的轴心通常使用钢制成,而 30mm 的轴心通常为铝合金制成。材料的差异对曲柄的整体重量多少会有些影响。事实上,那些最轻(轻量化)的曲柄更倾向于使用 30mm轴心。
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虽然说现代的公路曲柄可以兼容大多数的五通,但某些组合确实会比另一些组合更好

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 楼主| 器材党 发表于 2018-9-19 13:40:09 | 显示全部楼层
shimano_GXP_axle-1.jpg
Shimano (左上)和 GXP (右下)的曲柄采用相同的 24mm轴心,但两者在轴心末端有着较大的差异——Shimano 的轴心保持不变,而 GXP 的轴心缩减至 22mm,为非驱动侧的轴承提供一个台阶。

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Campagnolo 的 Ultra-Torque(左)和 Power-Torque(右)的曲柄直径都为 25mm,但前者轴心中间是分开的,而后者是直通的。这种差异会影响轴承的安装位置,因此需要不同的轴承杯。

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Praxis M30(上方)和BB30(下方)的轴心具有同样的轴心直径。但 M30 与 GXP 类似,在轴心末端直径减小(28mm),为非驱动侧的轴承提供限位(即上文说的台阶)。

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 楼主| 器材党 发表于 2018-9-19 13:54:42 | 显示全部楼层
本帖最后由 器材党 于 2018-9-19 17:35 编辑

补充内容:一些不太常规的五通设计
如果你的五通并不属于上文中的任何一个规格,这说明自行车行业具有很高的创造性——制造商一直愿意尝试全新的五通设计。大多数的新车架会因为搭配全新的特殊规格五通而变得更具活力。例如 Cervelo 的 BBright 和 Trek 的 BB90,但市场上依旧存在一些鲜为人知的五通规格。

Wilier 以 Campagolo 的 Ultra-Torque 曲柄为基础设计了 BB94(后改名为 BB93)。因为用于固定轴承的轴承杯被预置在 BB90 的车架中,因此并不需要额外的轴承杯。Willer 提供两种轴承组,一个适用于 Shimano Hollowtech II 曲柄,另一组兼容 Sram 的 GXP 轴心。压入轴承后可直接安装这些曲柄。这个设计随后被 BB386 EVO 取代。

Look 创造了巨大的 Bb65外壳,以兼容一体式 Zed 曲柄。这个设计与一体式的 BMX 曲柄比较类似——需要一个内径为 51mm的中轴。而在 BB65 中,五通的内径为 65mm,宽度为 90mm。而曲柄的直径为 50mm。至今为止,Look 的某些车架依旧使用 BB65 中轴(例如 795)。

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Specialized 为第一代 Venge (2011年)推出的 OSBB 五通为 61mm宽,46mm直径。因此这个规格也被认作是窄版 PF30,几年之后,OSBB 被 OSBB Carbon 和 OSBB Alloy 取代,但这个设计没有什么新颖之处——只是 PF30 和 BB30 换个名称而已。而对 Specialized 最新的车型来说,这个区别也不复存在,现在的 OSBB 指的是 68mm宽,直径42mm 的五通,即 BB30。
当 COLNAGO 推出 C60 时,这个品牌提出了一个名为 ThreadFit82.5 的全新五通设计, ThreadFit82.5 包含一对对锁环,用于将铝制的外壳固定在碳纤车架的五通上。内径为 41mm,可直接与所有 BB86 中轴兼容。而目前  ThreadFit82.5 依旧是  COLNAGO 一些车架的重要特征之一,其中包括新款 C64。
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最后 Cannondale 推出了一些 BB30 的衍生规格,以适应产品目录中的某些特殊型号。上文图表中所看见的 BB30A 仅仅是其中之一:还有 PF30A,BB30A-83 和 PF30A-83。 PF30A 具有与 BB30A 相同的不对称73mm宽度,但具有PF30 46mm的直径。而 -83 类型则是具有额外 10mm的宽度,以提供更多的轮胎间隙。以上所有型号 Cannondale 都在使用,奇怪的是无论 BB30,BB30A 还是 BB30A-83,Cannondale 都会在车机上使用相同的 BB30 标志。


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 楼主| 器材党 发表于 2018-9-19 14:19:14 | 显示全部楼层
本帖最后由 器材党 于 2018-9-19 17:35 编辑

中轴的适应性
车架的中轴设计都是用于一项简单而又至关重要的任务:为曲柄的旋转提供一组轴承。考虑到所涉及的负载的大小,在有限空间中使用合理的大轴承是理想的。然而轴承并不一定以车架—轴承杯—轴承 这样的顺序进行接触。
一些五通设计,例如 BB30,在车架原生状态下就提供用于固定轴承的金属杯,而其他中轴基本上都是以车架——轴承杯——轴承 的形式结合。这些轴承杯(固定方式)可以是螺纹的(BSA),或者是压入式(BB86)。为了抵抗负载下产生异响,必须要确保精确的配合度,而中轴的拆卸与安装也必须相对简单容易。在这个方面,螺纹式的五通/中轴被证明是更可靠的选择,但整个行业中尚未提出一种万无一失的解决方案。
对于那些自组新车或者更换曲柄的车友来说,附带中轴的可能性非常低。因此在组车、换曲柄的时候你需要单独购买对应规格的中轴。简单来说根据五通和曲柄轴心的对应规格,基本上都能买到对应的中轴。然而潜在组合的数量过于庞大,对于车友来说很困惑,对中轴厂商来说备货压力也是相当巨大的。
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Shimano 的 Hollowtech II 曲柄设计易于安装和维修,市场证明这个结构非常坚固可靠,Shimano 则为自家的曲柄提供三种中轴——BSA(图中所示)、ITA 和 BB86。
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Sram 的 GXP 曲柄非常适合 BSA 以及 BB86 的五通,因此官方也配有对应规格的中轴。这些曲柄同样可以安装在尺寸更大的五通中,但必须寻找第三方的中轴或者是转换座。

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 楼主| 器材党 发表于 2018-9-19 14:28:21 | 显示全部楼层
BB30_crank_bearing-3.jpg
BB30 的曲柄最适合大直径的五通,例如 BB30,PF30 和 T47。Sram 官方推出适合 BB30 和 PF30 的中轴,而其他品牌提供不同的中轴,其中包括 BSA?

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Campagnolo 的 Ultra-Torque 曲柄在两侧轴心上压入轴承,因此你所需要的仅仅是找到一个合适的轴承杯,以匹配不同的五通规格。Campagnolo 的 Ultra-Torque 轴承杯具有各种规格,25mm的后行也适用于绝大多数的五通。

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Campagnolo 的 Power-Torque 曲柄使用与 Ultra-Torque 相同的驱动侧轴承与轴承杯,以及非驱动侧合适尺寸的轴承+轴承杯。由于 Campagnolo Power-Torque 中轴规格并不如 Ultra-Torque 那么多样,因此会出现某些不兼容性。

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