¿Arandelas antirrotación (sin giro) en punteras no paralelas?

El par que ve el eje en relación con el marco puede ocurrir en ambas direcciones a medida que cambian los engranajes.

Por ejemplo, en el clásico Sturmey Archer de 3 velocidades, es la segunda marcha la que es neutra y no genera torsión en el eje. En tercera marcha, el eje intentará girar hacia adelante, y en primera, intentará girar hacia atrás.

Por esta razón, realmente necesita una arandela antitorsión y no puede dejar el espacio en la segunda imagen de arriba o de abajo.

Intentaría usar una arandela antitorsión normal contra la cara interior de la puntera. Esta arandela tendrá el orificio cuadrado para sujetar el eje. Luego intentaría hacer una segunda combinación de arandela y cuña con un metal más blando (por ejemplo, Al) para colocarla en el exterior. La parte de la cuña de esta pieza llenaría ese espacio entre las líneas rojas en la segunda imagen, pero funciona estrictamente como una cuña y puede tener un orificio central redondo.

Creo que debe preguntarle al fabricante de su cuadro si la puntera puede manejar el torque solo con arandelas antirrotación o si necesita un brazo de torque. A continuación, derivo la fórmula para el par (verificado, coincide con los valores del manual de Rohloff). Los valores para el Shimano Alfine 11 son (con piñones de 42 y 16 dientes):

1. 0.34191741212614074
2. 0.17844905950632817
3. 0.11379097093382806
4. 0.052934157717756794
5. 0.0019143335726249959
6. -0.04501553707902912
7. -0.08609759693351027
8. -0.12038303693570448
9. -0.15242665752563775
10. -0.17917675544794187
11. -0.2040121204078473

Expresado como una fracción del par de pedaleo.

Para colocar una arandela antirrotación, podría, como mencionaron otros y yo mismo, colocar una cuña en el espacio abierto. Asegúrese de colocar la cuña en el lado que recibe menos torsión. Para fijar la cuña se puede pegar al cuadro o a la puntera oa una arandela aparte. Una buena conexión con pegamento debería estar bien porque si se hace correctamente, hay poca fuerza en la conexión y la mayor parte en la cuña internamente.

Cómo obtener la cantidad de torque que se aplica a la puntera:

La potencia es el par multiplicado por la velocidad angular. La potencia en los pedales es por lo tanto

P=τ _pedal ω _pedal

Se conserva la energía (menos algunas pérdidas del tren motriz que se ignoran). Asi que

P = τ _pedal ω _pedal = τ _{entrada de cubo} ω _{entrada de cubo} = τ _tierra ω _{entrada de cubo} IGHratio(marcha)

y por lo tanto el par de entrada al cubo es

τ _{entrada de cubo} = τ _pedal ω _pedal / ω _{entrada de cubo}

y al suelo

τ _tierra = τ _{centro de entrada} ·/IGHratio(engranaje)

El cociente de las velocidades angulares se puede calcular a partir de la relación del número de dientes de las ruedas dentadas. Es la inversa de la relación de las cuentas de los dientes (cuantos más dientes en relación con el otro, más lento gira el piñón en relación con el otro). Hay una tabla para IGHratio (engranaje).

Ahora usamos eso

τ _{centro de} entrada - τ _tierra + τ _caída = 0

por construcción y obtener el resultado

τ _abandono

=τ _tierra -τ _{centro de entrada}

=τ _hub-in (IGHratio(marcha)-1)

=τ _pedal (ω _pedal /ω _hub-in )(IGHratio(marcha)-1)

=τ _pedal ((#dientes cubo)/(#dientes pedal)(1/IGHratio(marcha)-1)

Guión:

#!/usr/bin/python3

# Rohloff Speedhub
#r = [0, 0.279, 0.316, 0.360, 0.409, 0.464, 0.528, 0.600, 0.682, 0.774, 0.881, 1.000, 1.135, 1.292, 1.467]

# Shimano Alfine 11
r = [0, 0.527, 0.681, 0.770, 0.878, 0.995, 1.134, 1.292, 1.462, 1.667, 1.888, 2.153]

def d(g):
  return((16/42)*(1/r[g]-1))

for i in range(1,len(r)):
  print(str(i) + ".\t" + str(d(i)))

Y para los curiosos: La razón por la que los pares son mucho más pequeños que con el Rohloff es porque las relaciones de transmisión están más centradas: Están entre dividido por 2 y multiplicado por 2 para el Shimano y entre dividido por 4 y por 3/2 para el Rohloff. Una parte más pequeña de la razón es que el rango de marchas del Rohloff es más grande en general.