牙盘

也叫: 大盘, crankset, chainset

分类: groupset.crankset

定义

牙盘(Crankset / Chainset)是传动系统中连接脚踏和链条的组件。由两侧曲柄(crank arms)、一个或多个盘片(chainring)和轴心(spindle)组成。骑行者踩踏脚踏时力矩通过曲柄传递到盘片,再通过链条传递到后轮。

作用

  1. 力矩传递:将骑行者踩踏力转换为盘片的旋转。
  2. 变速换挡:多盘片系统通过前拨将链条在不同盘片间移动(现代趋势向 1x 单盘发展)。
  3. Q 值定义:曲柄间距(Q-factor)影响踩踏生物力学和脚踏离地间隙。

工作原理

牙盘通过曲柄将骑行者踩踏的往复圆周运动转换为盘片的旋转运动。踩踏力在踏板上产生力矩,力矩通过曲柄传递到盘片,再通过链条传递到飞轮和后轮。

1x(单盘)vs 2x(双盘)的变速逻辑

  • 1x 系统仅有一个盘片,齿比变化完全由后飞轮完成。优势是简单、不掉链,缺点是齿比范围有限
  • 2x 系统有两个盘片(大盘/小盘),通过前拨切换。大盘(如 50T)用于高速巡航,小盘(如 34T)用于爬坡。前后变速组合提供更宽的整体齿比范围和更精细的档位间隔

**Q 值(Q-factor)**是两曲柄外侧的横向距离,影响踩踏生物力学。较窄的 Q 值(~145mm 公路)使脚接近自然步宽,较宽的 Q 值(~170mm 山地/胖胎)为宽胎和宽五通留空间。

关键规格指标

指标符号单位说明
曲柄长度 arm-length mm 五通中心到脚踏轴心的距离。常见 165/170/172.5/175mm。越长杠杆越大但屈膝角度也越大
盘片齿数(最小/最大) chainring-teeth T 单盘系统通常 30–44T,双盘系统通常 50/34T、52/36T 等
BCD(螺栓圆直径) bcd mm 盘片安装螺栓孔的圆直径。常见 110mm(5 bolt)、96mm(Shimano 4 bolt)。直接更换盘片需要匹配 BCD
盘片数 牙盘盘片数量。1x 为单盘系统(无需前拨),2x 为双盘系统
  • 1: 单盘 (1x)
  • 2: 双盘 (2x)
轴心直径 spindle-dia mm 轴心物理直径。必须与中轴的孔径匹配。常见 24mm(Shimano)和 29mm(SRAM DUB)
轴心规格 连接中轴的轴心接口
  • shimano-24mm: Shimano Hollowtech II (24mm)
  • sram-dub: SRAM DUB (29mm)
  • 30mm: 30mm 铝轴心 (Race Face / Rotor 等)
  • campagnolo-ultra-torque: Campagnolo Ultra-Torque
Q 值 q-factor mm 两个曲柄外侧安装面的距离。窄 Q 值 (~145mm) 更接近自然步宽;宽 Q 值 (~170mm) 用于胖胎和某些山地车
重量 weight g 含盘片。高端公路碳纤维牙盘 ~500–650g,山地 ~600–800g

变体/子类型

单盘(1x)

一个盘片。链线简化,无需前拨,链条不易掉落。现代山地车标配,砾石车和部分公路车也在采用。

优点: 简单,少了前拨;链条极少脱落(配合窄宽齿盘片);减重

缺点: 齿比范围受限于飞轮大小;极速档和极爬坡档难以兼得

双盘(2x)

两个盘片(大盘/小盘)。公路车传统配置。大盘用于高速平路,小盘用于爬坡。

优点: 更宽的齿比范围;档位之间齿比差小,踩踏节奏好

缺点: 需要前拨;换盘片时链条角度偏斜;重量增加

接口

对外提供

  • pedal-thread: 脚踏螺纹安装孔(通常 9/16\" × 20 TPI)
  • chainring-mount: 盘片安装接口(BCD 或直装式)

外部依赖

  • crank-spindle: 轴心通过中轴轴承安装到车架五通 (标准: bottom-bracket)

安装

位置: 车架五通壳体左右两侧

  1. 安装中轴后,将牙盘轴心插入中轴轴承孔。
  2. 左侧曲柄对正花键/花齿,敲入或拧入(视系统而异)。
  3. 预压调整:消除轴承间隙(部分系统用预压环或垫圈)。
  4. 左右曲柄扭矩:按厂商要求(通常 40–54Nm)。
  5. 安装脚踏:注意左右螺纹方向(左侧为反牙)。

选购指南

  1. 中轴兼容性:牙盘轴心规格必须与中轴匹配。先确定车架五通标准,再搭配中轴和牙盘。
  2. 曲柄长度:身高 < 170cm → 165mm,170–180cm → 170–172.5mm,> 180cm → 175mm。
  3. 1x vs 2x:详见变体说明。
  4. 盘片齿数:考虑你的骑行地形。平路多选更大盘片,山区多选更小盘片。

历史

牙盘的历史是传动系统整合度不断提升的过程。

  • 1980s前:方孔中轴(square taper)是唯一标准。牙盘左右曲柄通过方锥形中轴轴心连接,结构简单但重
  • 1990s:花键中轴出现(Shimano Octalink、ISIS),允许更大的轴心直径传递更高扭矩。铝制曲柄开始普及
  • 2003:Shimano 推出 Hollowtech II 外置轴承系统。轴心与右曲柄一体化(24mm 钢轴心),轴承移到车架五通外部。使牙盘大幅减重和增刚
  • 2011:SRAM 推出 GXP(Giga X Pipe)系统,独特的阶梯轴心设计(24mm/22mm)
  • 2012:SRAM 推出 XX1 单盘系统(1x),颠覆性地取消了前拨,简化传动系统
  • 2018:SRAM 推出 DUB(Durable Unified Bottom Bracket)标准,统一牙盘轴心为 29mm

参考资料

该类型产品(4 个)