Как рассчитать передаточное число велосипеда

Калькулятор скорости велосипеда по передаточному числу

С какой скоростью нужно крутить педали чтобы ехать с заданной скоростью зависит от предаточного числа и диаметра колёс велосипеда.

Передаточное число — это отношение числа зубчиков на ведущей звезде к числу зубчиков на ведомой.

Вспомните старые советские велосипеды — обычно на них ставили 46T спереди и 19T сзади, передаточное отношение получалось 2.4 к 1, но даже на таком велосипеде в горку без подготовки кому-то заехать будет трудно.

Поэтому больше не всегда значит лучше. Оптимальным решением для обычного человека будет ездить на городском велосипеде с несколькими передачами, с диапазоном отношений от 1 до 2.5-3 к 1.

Едем дальше. Даже если крутить педали вам легко, чтобы ехать быстрее, крутить их надо быстро. Это тоже непросто для новичка — если вы будете мельтешить ногами, как сумасшедший, в ваших мышцах быстро увеличится количество молочной кислоты, и вы больше не сможете поддерживать нужную скорость — вы почувствуете боль и жжение в ногах, организм будет требовать это прекратить. Профессиональные спортсмены могут держать каденс в 100 или даже 120 оборотов, но каденс городского велосипедиста обычно в пределах 60-80.

Еще одна традиционная и весьма наглядная характеристика привода велосипеда — укладка. Она показывает расстояние, проходимое велосипедом за один оборот педалей. Значение укладки вычисляется как длина окружности колеса помноженная на передаточное отношение.

Величина передачи и её расчёт

Величина передачи велосипеда – это величина (измеряемая в дюймах или в метрах), численно равная расстоянию, которое проезжает велосипед за один оборот педалей.

Величина каждой передачи задаётся конструктором в процессе проектирования трансмиссии велосипеда.

Разные велосипеды могут оснащаться колёсами разного диаметра, но при этом конструкторы способны добиться того, что эти разные велосипеды будут иметь передачи, одинаковые по величине.

Скоростной потенциал каждого велосипеда (при прочих равных условиях) зависит от величины передачи. Именно поэтому складной велосипед с небольшими колёсами может не уступать найнеру по своему скоростному потенциалу.

Что нужно для расчёта величины передачи?

Для расчёта величины передачи нужно знать несколько основных параметров или, если быть точным, всего три параметра:

Длина окружности ведущего колеса велосипеда;
Размеры ведущих звёзд (звёзд системы), вернее, количество зубьев;
Размеры ведомых звёзд (звёзд кассеты), точнее, количество зубьев.

В процессе расчёта вычисляется путь, который проходит ведущее колесо за один оборот педалей.

Формула для расчёта величины передачи

величина_передачи = длина_окружности * передаточное_число

Размерность величины_передачи – метры

Размерность длины_окружности ведущего колеса – метры

Размерность передаточного числа – безразмерная величина

Минимальная (маленькая или лёгкая) передача

Минимальная передача достигается в том случае, когда в системе используется самая маленькая ведущая звезда, а в кассете установлена самая большая ведомая звезда.

При такой установке скорость движения будет наименьшей. Минимальная передача используется для движения по пересечённой местности и в гору. Маленькими передачами можно пользоваться для закатывания после поездки.

Лёгкие передачи требуют наименьших усилий при педалировании. При малых усилиях на педалях и высоком каденсе существует риск забалтывания велосипедиста.

Средние передачи

Средние передачи используются чаще остальных.

Средние передачи требуют средних усилий при вращении педалей.

Средние передачи используются достаточно часто, а многие и вообще используют только их.

Максимальная (большая или тяжёлая) передача

Максимальная передача определяет максимальную конструктивную скорость велосипеда. Чаще используется для движения по хорошей дороге, по равнине с попутным ветром или под гору.

Большие передачи требуют большой силовой выносливости.

Большие передачи не позволяют исполнять некоторые виды трюков.

Примеры расчётов величины передачи

Для примера расчёта возьмём стандартную трансмиссию горного велосипеда с 26” колёсами. Длина окружности такого колеса с типовой покрышкой составляет 2.075 м.

На многие горные велосипеды с 26” колёсами устанавливается система, состоящая из 3-х звёзд и кассета, состоящая из 8-и звёзд.

Три звезды подобной системы имеют 22, 32 и 42 зуба соответственно.

Типичная кассета комплектуется восьмью звёздами с числом зубов 11, 13, 15, 18, 21, 24, 28 и 32.

Расчёт значения минимальной передачи

Для расчёта принимаем длину окружности ведущего колеса равной 2.075 м.

Число зубьев малой ведущей звезды равно 22.

Число зубьев большой ведомой звезды равно 32.

Значение минимальной передачи равно 2.075*22/32 или 1.42 м.

На минимальной передаче за один оборот педалей велосипед проедет 1.42 м.

Можно легко и быстро крутить педали, но скорость будет невелика. У не достаточно опытных велосипедистов могут возникнуть проблемы с равновесием.

Расчёт значения средней передачи

Для расчёта принимаем длину окружности ведущего колеса равной 2.075 м.

Число зубьев средней ведущей звезды равно 32.

Число зубьев средней ведомой звезды равно 18.

Значение минимальной передачи равно 2.075*32/18 или 3.68 м.

На средней передаче за один оборот педалей велосипед проедет 3.68 м.

Крутить педали несколько тяжелее, но и скорость будет выше.

Расчёт значения максимальной передачи

Для расчёта принимаем длину окружности ведущего колеса равной 2.075 м.

Число зубьев большой ведущей звезды равно 42.

Число зубьев малой ведомой звезды равно 11.

Значение минимальной передачи равно 2.075*42/11 или 7.92 м.

На максимальной передаче за один оборот педалей велосипед проедет 7.92 м.

Крутить педали достаточно тяжело, однако скорость может достигать своего максимума.

Удачных поездок!

Вычислить скорость велосипеда по передаточному числу

Онлайн калькулятор для расчета скорости велосипеда по передаточному отношению. Передаточным числом является отношение числа зубов на ведущей звезде к числу зубов на ведомой.

Помимо определения максимальной скорости велосипеда калькулятор поможет подобрать оптимальный размер передней звезды, например при переходе с систем из двух-трёх звезд на одну. А также понять, с каким каденсом нужно крутить педали, чтобы ехать с необходимой скоростью. Рассчитает передаточное соотношение трансмиссии и шаг велосипеда (укладку — расстояние проходимое велосипедом за один оборот педалей).

Для расчета необходимо знать:
Количество зубьев на звёздах;
Размер покрышек — можно выбрать из таблицы (ETRTO), ввести длину окружности колеса или диаметр колеса в миллиметрах;
Каденс — частота вращения педалей, количество оборотов в минуту.