自行车轴承全指南

轴承一般被隐藏在零件中，容易被忽视，但它却是很关键的零件，为自行车带来活力，没有它便无法正常运转，无法转向、滚动、踩踏。它位于花鼓、五通、碗组、脚踏、变速器等等零件中，基本上任何一个需要移动的零件都会有某种轴承存在。

在本指南中，我们将介绍自行车上常用的不同类型的轴承、以及如何测量自行车上的轴承、哪种轴承更好以及如何维护轴承。

自行车上使用的不同类型的轴承

深沟球轴承、滚针和轴套轴承是车架和零件中的常见轴承类型。下面我们解释各种轴承的不同之处。

轴套

轴套/衬套是一种滑动轴承，用于避震、较便宜的变速上，有时也用于脚踏，但通常与轴承一起使用。

轴套是最简单的轴承类型，只是一个位于两个表面之间以减少摩擦的套筒。

散珠轴承

散珠轴承系统包括：散珠、承载散珠的轴碗和对散珠施加压力的锥体。

轴碗和锥体的接触面被加工成与轴承轮廓相匹配的光滑表面，这就是它们之间的接触面。散珠轴承通常用于入门级自行车的各个地方，如花鼓、五通和碗组。在中高端领域已经很少有品牌使用散珠轴承了，当然也有Shimano和Campagnolo仍在坚持，这两家的大部分花鼓都使用高品质的散珠轴承，Shimano还在其脚踏中使用散珠轴承。

虽然散珠轴承的技术结构比较古老，但在很多方面它们都更胜一筹。散珠轴承是角接触轴承，相对容易维护，如果调整得当，性能会非常出色。散珠轴承的散珠有时被固定在一个固定器内，该固定器也称为保持架（也因此得名“保持架轴承”）。保持架通常由钢制成，将散珠彼此分开。当然，虽然大部分散珠轴承均为入门产品，但高端产品线也有出现，比如Campagnolo的CULT轴承具有出色的性能特征，它就是保持架轴承。

Cane Creek的Hellbender Neo轴承则是另一个有趣的概念。

深沟球筒式滚珠轴承

深沟球轴承是自行车最常用的轴承类型。通常为整体压入以起作用。典型的深沟球轴承由以下部件组成：外圈、外圈轨道、滚珠、保持架、内圈轨道、内圈。

自行车上使用的深沟球轴承一般都带有密封件。要么是单侧密封，要么是双密封，稍后会详细介绍。可以拆下密封件进行清洁和重新润滑，但滚珠无法拆出。

深沟球轴承需要运行的精度很高，但随着制造技术的发展，花鼓、车架等零件的公差差越来越小，深沟球轴承被越来越多地使用。

滚针轴承

滚针轴承也称为滚柱轴承，在自行车中相对不常见。

有一些脚踏和碗组在使用这种轴承，有很多更新、更便宜的技术来替代它。滚针轴承滚动的部分是圆柱管，而不是滚珠。可以在高负荷下提供不错的稳定性，以及一定的滚动平面。

但在自行车领域考虑到成本、配合的复杂性，人们在设计之初倾向于避开滚针轴承，如果配合不当，它们的磨损会格外快。

另外，滚针轴承通常被多排滚珠轴承取代，以达到相同的效果。

自行车轴承尺寸说明

散珠轴承尺寸

散珠轴承尺寸由滚珠本身的直径决定。通常以几分之一英寸表示，比如3/16英寸（4.7625毫米）

所需的确切尺寸因各个部件而异。一般来说散珠轴承比较容易更换锥体，轴碗本身特别是花鼓基本不会更换。如果你需要保养、更换其中的滚珠，则要注意新的滚珠尺寸应与原版相同。你需要千分尺来测量旧的滚珠，Park Tool和其他品牌还生产专门测量滚珠直径的尺子。

或者，你应该能够在零件制造商网站上的技术手册中找到滚珠尺寸，一般来说，使用散珠轴承的品牌通常在整个产品系列中共用同样的尺寸。

深沟球筒式轴承尺寸

此类轴承一般通过描述外径(OD)、内径(ID)和宽度来衡量，有时具有通用标识符，例如“61902”。有了上述数据，一般采用 “15x24x5mm”或类似的形式来表述，标准件则有相应的通用标识符，例如在上述轴承为6802。

使用卡尺，你可以测量轴承从而轻松找到替换件，这类密封的轴承通常涂上一些油脂就可以起到很大的作用。

碗组所用的轴承则具有独特的特点，它们具有倾斜的滚道，它们的尺寸一般则是“46.9x7x45°”，分别用于识别轴承滚道的外径、宽度和角度测量。

就性能而言，一般来说轴承内的滚珠越大越好。直径的增加与增加接触面积为正相关，接触越多意味着力的分布越均匀，从而带来更好的滚动性能和耐用性。近年来，几家主要的轮组制造商都开始使用更大的轴承，花鼓尺寸也不断增加。

径向与角接触式轴承

自行车中通常使用两种类型的轴承：径向和角接触。上图左侧为径向轴承，右侧为角接触轴承。

径向轴承最为常见，因为它们更便宜。径向轴承的设计负载是垂直方向的，比如花鼓、曲柄、五通等地方，因为不可避免的这些运动部件内的力具有非径向矢量，性能会有少量牺牲。因此它们必须通过降低公差来补偿。

简而言之，径向轴承系统的精度较低。它们只能承载垂直的力，不区分内外方向，也因为由于它们对公差的依赖程度略低，可用于成本较低的应用中。

角接触轴承需要严格的公差控制，会区分内外方向，在设计方面可以与旧式轴碗散珠相媲美。它们支持旋转部件施加径向力和侧向力负载，但需要配合的孔具有极高精确度才能实现精确配合和优良的滚动性能。

在大多数情况下，角接触轴承是花鼓、曲柄和避震上最合适的应用场景。不过许多花鼓和车架厂商的制造精度不足以满足角接触轴承的使用要求，也因如此，这种高精度要求是Industry Nine、Chris King、WhiteIndustries、Phil Wood和Alchemy Whee lWorks等品牌获得声誉的原因。

什么使轴承质量好？

你通常会看到轴承被称为“ABEC”，后面跟着数字（例如，ABEC1、3、5、7和9）。

ABEC标准符合以下要求：

内径–轴承内孔尺寸可接受的公差变化

平行度–宽度公差

径向滚道跳动–滚珠所在的凹槽的公差变化

简而言之，数字越高，轴承质量越高。它是一种粗略的“好、更好、最好”的度量标准。但是，ABEC评价没有提到负载、滚珠精度或材料硬度。

一般来说，ABEC 3和5适用于所有自行车产品。至于7和9等级适用于每分钟转数达到数千和数十万次的设备，这对于自行车来说有点过度了。

密封、材料和油脂等因素是决定自行车轴承性能的更重要因素。

密封件快速指南

可以小心地拆卸轴承上的密封件以进行清洁并注入新鲜油脂，但请注意如果操作不当，这可能会导致轴承损坏。一般筒式轴承两侧有两个橡胶密封件密封。

关于密封件有三个主要考量因素：摩擦、保护和可维护性。

摩擦是主要争论点，虽然摩擦越少越好，但稍微有一点摩擦可能有保护作用。密封件的作用就是保持油脂不外泄并阻止污染物进入。但一旦有污染，你能在不损坏密封件的情况下清洁和维修轴承吗？

对于大多数优质轴承，比如Enduros制造的每种轴承保证“用一把小刀片和小心的手就可以从内圈上取下密封件进行维修”。

自行车轴承上有哪些类型的密封件？

Shimano后花鼓上的迷宫式密封件。

自行车上的轴承可以是单密封、双密封或迷宫式密封。顾名思义，单密封是一种夹在轴承滚道外缘的简单盖子。由于只有一个密封件，因此它可能比更复杂的密封更容易受到污染。

双密封轴承在主密封件外部有第二个密封防尘罩，因此轴承不易受到污染。迷宫式密封件提供了一条曲折的路径，有助于防止灰尘和水进入轴承。其设计有助于在污染物进入轴承之前将其排出。虽然迷宫式密封可以延长维修间隔时间，但它也可能比简单的密封系统增加额外的摩擦力。

轴承由什么制成？

轴承的材料多种多样，一般是铬钼钢、440C不锈钢、XD15氮化锈钢和氮化硅（陶瓷轴承）。一般来说，材料越硬越好，但有一个收益递减点。太硬意味着会变脆，韧性变差，过硬的滚珠对轴承座的磨损也会加剧。

相对平衡的品质以及你愿意花多少预算和服务来提升性能都是轴承品牌需要考虑的问题。

陶瓷轴承有哪些好处？

陶瓷轴承比钢轴承硬五倍，因此滚动时摩擦更小。陶瓷轴承的制造公差也更小，轴承中的球钢球球面性更好，需要的润滑剂也更少，整理重量更轻，这又减少了轴承组件中的摩擦。

据Hunt轮组称，将花鼓和传动系统中的钢轴承换成陶瓷轴承可以节省6到9瓦的功率，不过陶瓷轴承的保养频率要高于钢制轴承。行业专家一致认为，优质钢制轴承的性能优于劣质陶瓷轴承。

如何维护轴承

与自行车上的任何活动部件一样，轴承也需要维修和保养。高品质轴承的维护间隔可能更长，但没有一个轴承是真正“安装即忘”的。

轴承维护通常需要从自行车上拆下并使用脱脂剂去除旧润滑剂。在此阶段，你可以检查滚珠和轴承座圈的磨损情况。如果出现磨损或凹陷，则可能需要更换轴承。随后你可以重新润滑轴承并重新组装，或者更换滚珠。

正确安装对轴承寿命也起着重要作用。

对于散珠轴承，确保轴碗和锥体足够紧致无间隙，但又足够松以使部件有效旋转，你可能需要多次调整才能做到这一点。深沟球轴承安装不当而导致的错位则是过早磨损的主要原因，专业的轴承静压工具可以让你的轴承安装正确。

此外，如果你使用的是角接触轴承，一般会根据密封环的颜色来区分内外，黑色向里，红色朝外。

维保轴承需要使用适当的润滑剂，可以是粘稠的防水油脂或稀薄的无摩擦润滑剂，这需要了解你的骑行环境以及查询相应的零配件手册，选择最适合你的润滑剂。品牌厂商通常会向你推荐其自有品牌的润滑剂，但这些润滑剂通常比其他品牌的润滑剂更贵。

根据使用的轴承系统类型、维护频率以及系统所经历的环境暴露类型，将决定最佳润滑剂。

出处 : bikeradar

作者 : Thomas McDaniel