公路车中轴(BB)完全指南:上

2017-07-27 13:45:18 86点赞 297收藏 53评论

追加修改(2017-07-27 21:20:36):
好吧,很多朋友怪我少发了一个中轴拆卸工具,担心我会被人“骂街”,那我就先快速增加个文字补充吧。后续发下篇时,再增加对应的图片和链接。 如果你打算自行更换方孔和花键中轴, 请首先备好以下工具:拉马(用法见正文),中轴(方孔,8角花键,10花键)对应的拆卸工具(就是个转换套筒头,某宝即可,大约20块一个),大号活动扳手,润滑脂。 过程:1. 用拉马卸下曲柄;2. 用扳手配合中轴拆卸工具先拆非驱动侧,再拆驱动侧,拆的时候注意螺纹方向(下面正文中已有说明)。 3. 新中轴涂上润滑脂,并换上。4. 倒序安装回曲柄,完工。

五通(“bottombracket”或”BB”)是指自行车车架中下方,安装自行车曲柄中轴的位置,因为该部位同时还连接了下管、坐管、2个后叉管,故中文俗称为五通。而中轴即连接左右曲柄的部件。中轴的主要组成部件为:直接左右曲柄的轴心(“spindle”或”axle”),帮助轴心转动的培林(“bearing”,即轴承)以及必要的保护套等。而五通、中轴(以及牙盘)的不同规格、不同规格间的转换和兼容,则大概是自行车行业零件规格纷繁杂乱的最佳写照了。公路车中轴(BB)完全指南:上

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现时网络上(无论中外)有关自行车(因为楼主骑公路车,所以本文以公路车标准为主)各类五通及中轴的介绍和解答类资料虽然数量众多,但要么散落于众多网站的各个角落,要么只对某一话题进行讲解,要么解释起来语焉不详,要么质量参差不齐(甚至错误甚多),往往看完后仍是一头雾水。也正因此,激起了题主处女座OCD的本性,绝意要写一篇史上最完整的中轴规格指南出来!公路车中轴(BB)完全指南:上

通过本文,希望我能帮助广大自行车爱好者:

  1. 理清五通规格的发展脉络

  2. 阐述各五通规格的特点以及优缺点

  3. 分清各系统间如何进行适配

  4. 介绍如何进行保养和更换

上古时期

此处的“上古”时期实际上指的是方孔中轴和花键中轴,因目前在折叠车山地车界还应用比较多,故本文一起做介绍。公路车中轴(BB)完全指南:上 更古老/罕见的一些中轴规格,如下图中的Bayliss Wiley Union 散珠BB就不在本文中讲述了。

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不同于现在流行的2-piece的中轴系统(即轴心直接与曲柄连接起来),方孔中轴和花键中轴中的中轴是独立于两侧曲柄的。即轴心和培林都通过金属壳包裹起来,然后通过两侧方孔/花键与曲柄连接。

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BSA和ITA五通规格

在进一步解释方孔中轴和花键中轴的区别前,我们首先还要讲一下“上古”时代常用的,且仍延用至今的五通的规格。原因在于,在这时期,各制造商们都还比较“纯良”,虽然各厂家所用的中轴可能会有些区别,会有不同的轴心长度,以便于不同品牌的牙盘组与之搭配。但是尚不会自行定义五通规格,而只是沿用广泛使用的五通规格,即:英规五通(BSA)和意规五通(ITA),前者目前仍活跃于金属公路车,山地车折叠车,后者则主要出现在意大利品牌古典钢架车上(如Colnago,Bianchi)。

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上表中,我还进一步列举了法规螺纹的规格,但该规格在1985年以后,也已被法国人弃用,只有在一些法国古董车上,你可能才会见到此规格了。

方孔中轴

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方孔中轴顾名思义,中轴的两头是方形的,但细究的话,还是直译 (“square tapered”)为方锥为佳。早期的方孔中轴用的是散珠结构,数千公里就需要保养。而到了90年代,已进一步升级为一体密封中轴,使得理论上已不再需要进行保养,使用寿命也可达数万公里,万一出现问题,也只要直接更换即可。而方孔中轴的轴心的直径是17mm(注意,本文第一次提到了轴心直径的概念,而这正是造成中轴规格混乱的核心原因之一!)。

另外,虽然方孔中轴看上去都长得差不多,但除了买的时候要注意区别BSA和ITA,但需要看它是JIS规格(Shimano主导)还是ISO规格(Campagnolo主导)的。

花键中轴

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花键中轴是方孔中轴的进化产品,最早由Shimano在1997年配合Dura-ACE 7700套件一起推出的Octalink(国内俗称8角花键)。花键中轴与方孔中轴相比,接触面更多更细密,与曲柄能更好的结合,不易松动,轴心为中空且直径是22mm,强度高力量传导好。另外值得一提的是,Octalink还进一步分了v1和v2两个版本,两者是不通用的。

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FSA和Truvativ为首的欧美公司则相应推出了ISIS(这名字,啧啧….公路车中轴(BB)完全指南:上 ),国内俗称10角花键,直径同样是22mm。这两者相比,一个齿纹较顿且轴向长度较小(Octalink),另一个齿纹较尖间距较密且轴向长度较大(ISIS)。

而花键中轴的问题在于,它的轴心直径增大了,但是容纳轴心的五通没有变大,BSA的宽度依然是34.8mm。轴心培林一体包装壳,所有的这一切还是需要塞到五通里面去,这意味着培林的尺寸没法儿变,但它受到的压力和负荷都极剧增加了。面对这样的困境,不同的工程师有不同的理解和解决方案,因而也引发了后续的路线之争。

顺带一提,Campagnolo从来没有提供过任何花键中轴的牙盘组。

适配、维护与更换

这时期的中轴是很容易做适配(compatibility)的, 先搞清楚要买BSA还是ITA,然后买对轴心长度即可。而事实上,99%的情况下,你应该都是买BSA就可以了。花键中轴就更简单了,数数是8角还是10角即可,当然如前述,Shimano的Octalink有两个版本,这需要进行区分,具体来说,短齿的是V1, 长齿的是V2(详见上图) 。

目前市面上能见到的方孔和花键中轴,已经都是一体密封式(cartridge)的中轴了,因此是不建议(也不需要)自行进行拆装和维护的(数万公里都不需要维护),况且他们的价格也都很便宜。所以最简单的维护方式是直接更换新的中轴。又因为它们都是螺纹中轴,所以中轴本身的拆装也是非常简单的。

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唯一值得特别讲解的倒是曲柄的拆卸,而这需要用的一件特殊的工具,俗称拉马。拉马的工作原理可见以下分解图:

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外挂式中轴

外挂式中轴最早可以追溯到20多年前Craig Edwards的老款Sweet Wings牙盘以及Alex Pong开创性的Magic Motorcycle。这一技术革新的想法非常简单:就是将培林移到五通外面,这样就可以使用更粗的轴心和更大的培林。伴随着XTRM960系列在2003年和Dura Ace 7800在2004年的问世,Shimano将外挂式中轴这一概念推广开来。

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而外挂对象当然就是BSA五通(也有支持ITA的版本)了。从用户的角度,这阶段更换中轴实际上是最方便的,用SHIMANO套件,用Hollowtech II中轴即可;用SRAM套件,用GXP中轴即可。下图为BSA五通搭配Shimano后的示意图,整个系统的总长是90.5mm。

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Shimano Hollowtech II

如前述,外挂式中轴虽然不是最早由Shimano公司推出的, 但它却是最成功的。Shimano这一中轴系统的特点是:

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  1. 轴心为中空钢制,直径为24mm

  2. 轴心与培林分离,培林外置,培林为两颗6805。

  3. 通过培林外挂,使得培林间隔从原来的68mm(BSA公路)增加到了86.5mm(山地为91.5mm),此举减少了培林的压力,使得培林寿命增加

  4. 中轴系统的总长变成了90.5mm,这意味着Q-FACTOR会比原来的中轴系统更宽了。而这对部分骑手来说,会是个问题。


SRAM GXP

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GXP标准,同样是SRAM公司针对HollowtechII而推出的竞品,与Hollowtech II不兼容。区别在于非驱动侧的轴心直径是ISIS系统沿用过来的10角花键,因而直径依然是22毫米(驱动侧则同样是24毫米)

CAMPAGNOLO UT, PT & OT

- ULTRA TORQUE

Campagnolo在Hollowtech II推后的三年后(2007年),才姗姗来迟的将他们牙盘的中轴从方孔升级到了外挂式中轴,并取名ULTRA TORQUE(“UT”)。

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其特点在于:轴心采用全空心设计,材质为钛合金,轴心直径25mm。整个轴心一分为二,分别连接在两侧曲柄,两个轴心后通过端齿盘(Hirth joint)在五通中心连接,然后再用一颗10mm内六角螺丝锁定(要求扭力:50牛米)。

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HJ咬合的好处非常多,比如可以保证高转速大负载下的传输效率,结构简单(两个齿面,一个固定部件),力传输无延迟,自对齐(Self-centering)。公路车中轴(BB)完全指南:上而中轴的两颗培林也采用了与shimano不同的固定方案,它们在出厂时被直接固定在了齿柄和轴心连接处,而不是外挂的盖体内,旋入五通左右的两个外挂部件更像是一个衬托住培林的“空中碗”。这么做的好处在于:1. 大大简化和降低了技师和用户的工作量,因为培林出厂时就已经安装到位了;2. 轴心比shimano大了1mm,理论刚性更高了;3. 只需要通过更换“外挂碗”,就可以让UT牙盘适用于各种不同规格的中轴(这一优点在BB30以后的年代,更是显得弥足珍贵)。

UT牙盘的缺点则在于:牙盘制造成本远高于竞争对手;因为HJ咬合这一非常规的设计,为确保咬合充分,故而对五通的宽度的精度要求非常高,例如:如果你的BSA五通宽度小于67.3mm,那么在装上UT牙盘,非常容易出现异响。


- POWER TORQUE

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受限于UT牙盘的高成本,Campy在2011年又推出了相对低成本的外挂中轴系统,即POWER TORQUE(“PT”)。不再采用两段式的轴心设计,而是和Hollowtech II同样将其固定在驱动侧牙盘上了。驱动侧的培林设计依然和UT一样,出厂已安装在轴心末端,非驱动侧的设计同样和Hollowtech II一样,直接压入外挂壳中。

- OVER-TORQUE

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而在2012年,Campy又一步推出了名为Over-Torque(“OT”)的牙盘(一共两款comp ultra, comp 1),OT牙盘系为了赶上30mm轴心的热潮,而专门研发的BB30版的牙盘组(通过换碗,也可以用于其它BB30的五通)。严格意义上说,OVER-TORQUE只能算是一个牙盘方案,而非中轴方案。

其它

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上述三大家外,外挂式中轴时期,市场上还存在FSA的Mega Exo系统(轴心24.1mm),Raceface的X type系统等,但他们也几乎都使用24mm轴心的设计,因而上述品牌的牙盘都能兼容于Shimano的Hollowtech II中轴。

适配、维护与更换

三大厂牙盘针对目前市场主流五通规格的适用简易说明见下;FSA等厂商可与Shimano无缝换用。

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与方孔和花键中轴相比,外挂中轴从装卸/更换角度来说是相对方便的,只需要一把专门的扳手即可搞定。

当然campy永远会是个例外,首先是PT牙盘的拆装都需要使用特殊工具,其次UT和PT上的培林的拆装也都需要特殊工具。

而从中轴维护周期的角度来说,外挂中轴实际上是倒退的,一体密封的方孔和花键中轴理论上可以不进行保养,使用寿命可以达到数万公里,而外挂中轴则数千公里(campy的建议是5000公里上下)就需要保养了。有关外挂式中轴中的培林是如何更换或者保养的,网络上肉容还是很丰富的,题主就不再赘述了。或者也可以看下题主的前作:

骑行新丁自留地 篇一:公路车整车保养关注过小弟之前文章的值友们都知道,小弟目前上下班的通勤车是一辆二手的国产海啸钢架公路车。具体的晒单请见旧文:公路车初烧体验:海啸自组&闪电RoubaixSL4Sport公路车初烧体验:海啸自组&闪电RoubaixSL4Sport...jackielv| 190 评论175 收藏928查看详情

小结

此上篇中的五通和中轴都还比较容易理解。真正的混乱时代还有待BB30来引发。特奉上题主归纳的中轴归纳图一张,作为下篇的预告。

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53评论

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  • 咋说呢,洋洋洒洒不少字,懂行的看着太肤浅,小白又看不明白,而且介绍的也不全面。

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    懂行的都不愿意写,小白到处扒文也就能看个一知半解。所以就让我这个“小白”花点力气来给其他新人写个小结吧。

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    这倒还真是,懂得懒得写,不懂得查半天也看不懂,哈哈

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  • 写一下什么情况下要加多少mm的垫圈就更好了

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    公路不用加,山地68五通需要调成73,73的也不用加

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    装原厂中轴都不需要加垫片。如果是装转换套,那么按说明书即可。

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  • 什么意思?看不懂。我骑的是大行

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    大行就是bsa螺纹规格

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    大行应该是BSA五通,用的是方孔中轴。如果你不打算换牙盘,没必要考虑这个问题,方孔中轴是非常可靠耐用的。

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  • 只要不是太老的架子,现在有各种各样的转接套可以使用几乎所有的牙盘组。。。科普一下也不错。。。

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    其实恰恰相反,老架子基本都是BSA五通, 牙盘组基本都能支持。但如果你用的是trek(bb90)和cervelo(bbright)的新架子,那反而牙盘的选择很受限制

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  • 最近正烦恼呢,想换个pina的车架,但我手上有个盘爪功率计是386evo规格的,找不到对应意规螺纹的bb

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    嗯,从尺寸上来,理论上是可以做出适用的外挂BB的,可能要花时间多找一找了。

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    386evo是fsa自家推的吧,相应bb是不是只有它家有?

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  • 说实话作为一位自行车从业者看到你的系列文章后都感觉自愧不如,完全以热爱支撑起业余爱好甚至达到专业人士的水准我感觉不是大家随口不屑就能否定的。说实话五通、中轴的制式实在过于繁琐能够透彻理解区别的业内人士也并不多,包括我自己身为捷安特体系职工/bb86用户也切实转变过rotor bb386的inpower也去做过功课但却对其他规格认识不足—看完楼主的文章之后“原来bb90也是直接压培林呀”“正是因为bb86中轴的套边才能实现既装shimano又装bb386牙盘而bb91不行”这样的恍然大悟真的是非常感谢楼主的分享。甚至其祥实的规格图竟然是楼主自己画出来的,阅过厂商技术手册、parttool维修书、论坛未曾发现如此清晰明了的图解。太多的感谢与敬佩只叫人无奈表达的无力与词汇的贫瘠,有机会真希望能够结识让我也能够像你这样的榜样学习呢!

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    中肯

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  • 自行车从业者必备—从此中轴牙盘不再头大,话说我买了pf30a的超六、trek也开始采纳t47了。老哥要不要更新下 [得意]

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  • 只用过gxp公路路过。。。。。。。。

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  • 先收藏了,以后或许有用

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  • 看了一遍……发现是几篇那啥然后简单加工了下的帖子……

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    干货都在下篇

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    另外,campy系列全部都是我自己查资料写的,在中文公开资料里面,连UT牙盘的轴心直径都搞不清。

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  • 顶一下,好像很厉害的样子。

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  • 有个小题目是:适配、维护与更换,内容是拆曲柄……工具介绍的是曲柄工具……,要不然换个小标题也行。仅仅是提建议。

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  • 在张大妈居然看到这么专业的文章

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  • 干货文。收藏了

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  • 压入式bb呢

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  • 小白表示没看懂,但是还是要感谢作者,最起码对五通有个概念了,感谢。

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  • 不错!书有专攻。我已经在我的公路车后轴快拆里糊满了锂基润滑脂

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  • 楼主,建议放弃CP部分的写作,直接从BSA GXP BB30 PF30 BB86 BB92写吧,轻松加愉快。

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  • 间距小的好

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  • [得意] 车架裂了啊

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