山地自行车装配指南：中轴、曲柄和链条安装

因为常常处在高强度和多泥水的环境条件下，所以山地自行车的驱动部分必须能承受住这种高负荷的考验。通过本章的阅读，会了解到与中轴、曲柄和链条相关的技术知识与保养方法。

自行经车受上住泥的每污个和磕部件碰都等各需要种考验。中轴和曲柄所需要经受的考验最为惨烈，比如一次骑行5h的行程，需要两者完成约两万个周期的旋转，而且在整个过程中还要持续经受住车手整个体重通过脚踏所施加的作用力。这个作用力与车手骑车姿势有关，通常直接作用在曲柄上的力的大小约为车手体重的3倍。通过Megalog系统（一个计算机软件系统，可以在骑车的时候对负荷大小进行测量）测得曲柄臂上一般所承受的质量不小于240kg。这些都表明了曲柄和轴承的质量和寿命都非常重要。那么，如何判断一个曲柄质量的高低呢？关键还是看材质本身和加工的工艺。曲柄的锻造工艺已经经过了长时间的考验。钢制或者铝制毛坯件通过高压锻造反复多次后成型，锻造过程中还会多次返工。因为超高的强度，铝合金制的曲柄占据了主要市场，最受欢迎的是7075合金（铝合金型号，锌为合金元素），可以通过热处理加工来提高稳定性。

7075铝合金既可以用来铣切，也可以被锻造。锻件内部的质地均匀紧密，机械刚性强度高于车铣加工的部件。所以锻造工艺为铝合金曲柄带来了极其出色的表面强度。钢铁的制造加工历史非常长久，积累的经验也非常丰富，所以也是用来制造曲柄的理想材料，现在仍有不少的传统定制工厂，对钢制曲柄进行特殊的加工和生产。一般焊接工艺很少被用在钢制或铝制曲柄的加工上；而碳纤维因为容易损坏，价格又非常昂贵，基本没有被大批量制造成为曲柄。

更换牙盘（也称外前齿轮片）的时候需要注意：目前都是将四臂牙盘作为标准牙盘使用。牙盘的大小是关键，牙盘尺寸的测量方法如图所示。

如果想给自己的自行车改换一套全新功能的传动系统，就必须对所更换的系统还有尺寸大小了解清楚。在1996年，禧玛诺公司推出了全新的紧凑式曲柄组替代了传统的46/36/26三片式曲柄组，更小的42/32/22三片式牙盘使得车身重量进一步减轻，同时还增加了离地距离。如果谁还在骑着最早一代的山地自行车并想对其进行改装，除了要更换合适的曲柄组外，还要更换前拨链器和整个飞轮组。日本生产商早期有自己的一套产品标准，从1997年开始这些日本生产商更换了自己的标准，开始使用国际上通用的四臂牙盘来替代原先生产的五臂牙盘。如果要更换四臂的曲柄组，就一定要用对应的四孔牙盘齿轮片。禧玛诺又推出了八角花键的曲柄中轴，并将其用到了之后的所有套件上。所以进行改装的时候一定要注意区分，自行车的中轴是老式的方孔中轴还是花键中轴。

曲柄的长度几乎都是标准化的：正常情况下的长度为175mm。对于身高低于1.7m的车手或者青少年，可以使用长度为170mm的曲柄。

从左开始：传统的老式方形（方孔）中轴；目前非常流行的禧玛诺（梅花花键又称八角花键）中轴；其他厂家生产的带有更多齿的花键中轴或是带有外壳的中轴（最右）。

自行车的中轴或者内轴承都有着相对统一的标准：在老式自行车上使用的经典的圆锥形调心球轴承（由可调节的角接触球轴承制成）已完全被终身免维护的工业轴承所取代。如果轴承还带有封闭式的轴承座，就是常说的枪膛式或中空一体式中轴。其优点是：更易于拆装，无须特别的维护保养，并且使用寿命很长。

一体式中轴（即枪膛式中轴）在制作的材料（钢制或是钛合金制）和所使用轴承的类型、数量还有安装的位置这几个方面都还有区别。有些一体式中轴装有两个中轴轴承，有些更高质品质（价格也相对更贵）的一体式中轴装有三个甚至是四个中轴轴承。所使用的轴承类型最常见的是滚针轴承和圆锥滚子轴承。使用这两种轴承可以提高中轴的刚性强度，同时轴承出现弯曲和跳动的可能性也较低，这样轴承内每个滚针、滚子或者圆锥滚子所受的冲击力也最小，增加了中轴的耐用性。(www.xing528.com)

2004年禧玛诺公司推出了“HollowtechⅡ（第二代中空技术）”的中轴曲柄组，牙盘曲柄与空心轴相连，轴承位于中轴外侧。这种设计将轴承刚性强度得到充分发挥，重量的减轻也使得动力传输更加出色。

从多年的经验来看：双轴承结构的一体式中轴（枪膛式中轴）可以维持多年的无故障运行。除了轴承数量，轴的长度也是中轴寿命的关键因素。轴的长度越短，其承受载荷的能力越出色。山地自行车的设计人员常用经典的“Low Profile”薄型设计的曲柄来减短轴的长度，这样的设计使得轴长从以前标准的122mm长度缩短为今天的107～113mm。轴的长度和一体式中轴轴承宽度（通常为68mm或73mm）由车架安装中轴的五通宽度和后平叉来决定。一体式中轴必须适合五通的尺寸，并且曲柄的安装也一定要正确，这样即便受到很大的作用力，也能保证曲柄非常流畅地绕过后三角（后部车架）转轴而不发生碰撞。所以很多自行车生产商也明确规定了中轴的安装宽度和链长（链条在牙盘和飞轮间的运行长度）的安装长度。这样也进一步有助于那些自行车经销商，让那些并不是十分在行的销售人员省去了测量车链长度的麻烦。当然如果想要彻底搞清楚自己的中轴，最保险的办法就是直接把旧的中轴带到自行车店里去。虽然说中轴的重量对于整个车身重量并不十分关键，但是各种中轴间的重量差别还是很大的：重量跨度从140g（比如生产商自己测量的重量）可以一直到308g（禧玛诺的Deore系统所使用的中轴）。现在有一种安装更为简便的中轴——压入式中轴BB30，生产商将轴承上的螺纹省去，这样直接将中轴压入安装的框架内就可完成安装。这为一般的业余爱好者节省很多时间和金钱，因为这种轴承更换并不需要再去购买专门的中轴工具，而本身中轴更换的频率又非常低。

这两个系统都通过一个曲柄边塞螺钉将曲柄与中轴固定住。左边照片，拆卸用的拉马已经安装在了曲柄上。右边照片，XTR套件需要使用禧玛诺专门的拉马进行拆卸。拆装时所施加的扭矩大小（一般大小在40～60N·m）一定要严格遵循每个生产厂家的规定。

禧玛诺的Octalink五通中轴，由两个滚动轴承进行工作。

目前自行车普通中轴所使用的螺纹标准化的程度已经达到了90%以上，英制BSA螺纹标准已经成为主流：在牙盘一侧可以找到向左旋转的螺纹，在另一侧则是向右旋转的螺纹。而一体式中轴则是禧玛诺的标准占据了上风，所以只要有一个专用的中轴扳手（价格一般为8欧元），基本可以用于各种类型中轴的拆装了。如果是使用了禧玛诺第二代中空技术的中轴，拆装的时候还需要两个特殊的工具（见62页5.拆装工具），整套拆装工具的价格为12欧元，这价格对于自行车爱好者还是相当合理的。

根据中轴外壳的宽度（一般宽度为68mm或73mm），依据生产商的要求，决定放置间隔垫片的数量。

如果要将中轴从五通中取出或装上，需要一个“钟罩形