飞轮

也叫: 后飞轮, cassette, sprocket set

分类: groupset.cassette

定义

飞轮(Cassette)是安装在后花鼓塔基上的多层齿片组,与链条和牙盘构成自行车的变速传动系统。飞轮的各层齿片从大到小排列,链条在后拨的引导下在不同齿片间移动,实现变速。

作用

  1. 变速:不同齿片提供不同传动比。大齿片 → 低齿比 → 爬坡;小齿片 → 高齿比 → 高速。
  2. 传动链终点:接收来自链条的力矩,通过塔基传递至后花鼓和后轮。
  3. 齿比范围:飞轮的大小齿差异决定了整车的变速范围。

工作原理

飞轮的变速原理基于齿数比。链条搭在越大的飞轮齿片上,后轮每踩一圈转动的距离越短(低齿比),爬坡省力但速度慢;搭在越小的齿片上,后轮每踩一圈转动的距离越长(高齿比),平路速度快但需要更大腿力。

飞轮齿片之间的齿间距随速别增加而变窄。8 速飞轮齿间距约 4.8mm,12 速飞轮齿间距约 3.6mm。因此不同速别的飞轮、链条和后拨必须保持速别一致,否则链条无法精确落在齿片间。

飞轮通过**塔基(freehub)**与后花鼓连接。塔基内的棘轮机构使飞轮在踩踏时带动车轮旋转,在滑行时飞轮脱离车轮自由旋转(嗒嗒声来自棘爪划过齿面)。

关键规格指标

指标符号单位说明
速别 飞轮齿片数,必须与后拨、链条和手变统一
  • 8s: 8 速
  • 9s: 9 速
  • 10s: 10 速
  • 11s: 11 速
  • 12s: 12 速
最小齿数 min-teeth T 最小飞轮齿数。公路通常 11–12T,SRAM XD/XDR 可至 10T
最大齿数 max-teeth T 最大飞轮齿数。公路紧凑飞轮 25–28T,爬坡飞轮 30–34T,山地/砾石可达 50–52T
齿比范围 range 最大/最小齿数比。例如 11–34T 的范围为 34÷11≈309%
塔基兼容性 飞轮必须与花鼓塔基类型匹配
  • shimano-hg: Shimano HG — 8-11速通用
  • shimano-microspline: Micro Spline — Shimano 12速专用
  • sram-xd: SRAM XD — SRAM 山地 11/12速,最小可至 10T
  • sram-xdr: SRAM XDR — SRAM 公路 12速
  • campagnolo: Campagnolo — Campagnolo 专用塔基
材质 飞轮齿片的材料选择
  • steel: 钢材 — 标准,耐用
  • crmo: 铬钼钢 — 稍轻且更硬
  • hybrid: 钢+铝混合 — 大齿片铝制 + 小齿片钢制,减重
  • titanium: 钛合金 — 最轻,价格昂贵
重量 weight g 公路 11-30T 飞轮约 200-300g;山地 10-52T 约 450-550g

接口

对外提供

  • cassette-mesh: 各层齿片提供不同的齿数比

外部依赖

  • freehub-mount: 安装到后花鼓塔基。塔基类型必须匹配
  • lockring-thread: 锁紧盖螺纹,通过锁紧盖固定飞轮在塔基上

安装

位置: 后花鼓右侧塔基上

  1. 清洁塔基和飞轮内壁,涂薄层润滑脂。
  2. 按齿片顺序和方向(对齐定位槽)逐片滑入塔基。
  3. 安装锁紧盖,用飞轮工具拧紧至 40Nm。
  4. 检查飞轮无轴向松动。

选购指南

  1. 速别统一:飞轮速别必须与链条、后拨、手变一致。
  2. 塔基匹配:确认花鼓塔基类型与飞轮兼容。
  3. 齿比选择
    • 平路/起伏路 → 11–25T 或 11–28T
    • 有爬坡 → 11–32T 或 11–34T
    • 山地/砾石 → 10–50T / 10–52T
  4. 后拨齿容:飞轮的大齿差需要后拨有足够的齿容支持。

历史

  • 1978 年:Shimano 推出首款塔基式飞轮系统(freehub),取代了传统的旋入式飞轮(freewheel),成为现代后花鼓标准接口。
  • 1990s:飞轮速别从 7 速逐步增至 9 速。
  • 2010s–2020s:飞轮扩展到 11、12 速,最大齿数突破 50T+(SRAM Eagle),实现单盘全地形覆盖。

参考资料

该类型产品(5 个)