皮带传动、轴传动为什么没有在自行车界流行起来？ 第1页

单谈谈皮带传动方式未能成为主流传动方式的原因。

由于皮带材质的物理性质（橡胶或碳纤维），无法兼容传统的外变速（Derailleur gears）系统，而是以单速或内变速系统方式驱动。

皮带传动的优势：

1. 免维护，无需通过添加润滑油的方式减少与牙盘、飞轮等组件的摩擦从而延长使用寿命；
2. 由于无需添加润滑油，沾染灰尘泥沙的几率大为减少，不必频繁清洁，清洁时相较链条更为便利；
3. 非金属材质，运行时安静，不怕沾染水渍，无生锈腐蚀之忧；
4. 没有外变速系统对链条的拉伸，使用寿命更长（此处特指碳纤维材质皮带）。

劣势：

1. Derailleur gears 系统+链条更为高效的传动效率；
2. 皮带材质性质导致的易打滑；
3. 相较金属链条更容易出现断裂；
4. 搭配的内变速系统固有的缺陷

具体到第四点即内变速系统上，又可以继续分析：

1. 贵;
2. 重；
3. 虽几乎免维护，故障率极低，内置的变速齿轮防水防尘仅需定期添加润滑油，但内置精密的结构导致一旦出现故障无法像传统外变速系统一样便捷的维修，简单地说类似碟刹，很难坏，坏了很难修，基本需要返厂或完全更换。
4. 对车架的特殊要求。

Shimano、Sram 常年生产用于城市通勤和旅行车的内变速系统，然而 Sram 已经退出这一市场，专注于传统的外变速系统，间接影响到皮带传动的普及。而在运动自行车领域，由于重量、性能、成本等因素的制约，内变速+皮带传动仅在部分高端速降山地车上能够见到。在公路自行车领域，未来相当长一段时间内，Derailleur gears 系统+链条仍将是主流，这一点从上世纪初就未曾改变过。

Rohloff 和 Pinion 生产的14速和18速行星齿轮变速箱提供的性能，改变了传统内变速性能低下档位选择少的观点，NuVinci 更是研发出无级变速系统，然而其价格更为高昂——Rohloff 14速变速箱售价超过1000欧元，Pinion 18速变速箱由于中置结构，售价则高达2500欧元以上（刚推出时接近4500欧元）。

Pinion 18速变速箱结构

Rohloff 14速变速箱结构

Nicolai ION GPI，Pinion 18速变速箱中置，售价7399欧元

Santos Travelmaster 2.9，非运动型旅行车，价格便宜多了，只要4999欧元

归根结底，Derailleur gears 系统+链条截止目前和可预见的未来没有明显的缺陷，性能、可靠性、易维护性和成本综合起来仍然领先皮带传动和轴传动系统。内变速系统+皮带传动仍将局限在部分城市通勤车、旅行车和速降山地车上。

然而皮带传动系统的未来并非波澜不惊，Trek Zora Concept 展现了未来公路自行车可能的形态——虽然 Trek 未谈及传动系统，但明显可以看出中置内变速+皮带传动成为标配。

其实比起这个，更好奇公路车领域未来能否普及单盘。

补两张与轴传动相关的照片，Specialized Shiv Carbon Fiber Tandem。 前面的骑行者使用轴传动方式驱动车辆。

皮带和链条的优点大家的答案里都讨论不少了，而且可能因为摩拜单车的原因，轴传动这种邪教分子也又浮出水面了。重复的话就不多说，题主的问题是“为什么轴传动和皮带传动在自行车领域没有普及”，那咱们就围绕“普及”这个概念深入浅出的聊一下。

前言：

咱们先说说“明日之星”皮带传动（普利司通80-90年代推出的那种皮带基本上已经退市，暂不讨论）之所以有这样的称谓源自美国Gates公司在2009年前后推出Carbon belt drive (直译碳纤维皮带传动，简称碳皮带）系统时候的商业推广吧，将自家产品说的仿佛救世主一般，而且当时号召了N家品牌推出兼容盖茨碳皮带的产品，可是8年过去了，这种新产品不仅没有走向普及，一些之前的助攻队友甚至减少了“增援”，比如崔克为了捧盖茨，在2010年推出的顶级单速District Carbon（一个基于Trek Madone公路车架上的单速版），而如今不再有皮带版本的车型，甚至District系列都没了，详见官网：https://www.trekbikes.com/cn/zh_CN/ 除了这种大品牌的掉队，还默默支持为皮带传动背书的无非是一些小品牌或者作坊的作品，反正即便你是一个玩家，也未必接触过，甚至听说过的产品。

拥有独特偏心后抓钩设计的崔克“街区－碳纤维”是我和几个车友梦寐以求的顶级神车，别问现在哪里买得到，我们在eBay上都趴了好几年了都没遇到一个适合出手的。

正文开始：

当然对于一个初创品牌来说8年并不长，尤其是一个希望在传统行业里引发剧变和革命性的产品，长路漫漫，但是碳纤维皮带为啥不火，MuA马总结为三个大字：

重、贵、烦！

这三座大山成为非链条传动的新传动系统难于逾越的天险，至今深深影响着它们的发展。

＊顺便分享一个我总结的自行车哲学，能够贯彻诸多与自行车有关的问题，因为它很重要我就把它放在一个很重要但是很突兀的地方：自行车这个产品是用人力驱动的机械，对重量非常敏感，所以很多设计和构造都是围绕着轻量化不断的进步和优化的。并不是说轻＝最好的产品，而是重量轻能直接影响用户对这个产品的体验。更重要的是，千万不要带着对其他领域的经验和知识凭想当然认为：我懂汽车摩托车，这两个领域的成熟技术应用在自行车上难道不行吗？很不幸的是，自行车就是自行车，驱动自行车的动力太小，人力太弱，违背了这个规律，再复杂精妙的设计都是废物点心

关于“重”

上来就聊重！皮带明明很轻，只有链条重量1/3！MuA马不客观！抵制MuA马！这里我必须给大家看一下我的签名：啥意思？我可是身经百战啦！见得多啦！（法语版）然后给大家详细讲讲我何德何能说皮带传动重～

皮带传动因其链条线必须保持笔直才能做到高寿命＋不掉链，所以要么采用单速固定传动比，或者采用皮带＋内变速，也就是说：皮带传动想要实现变速功能，需要依靠内变速技术来实现，皮带传动不能使用传统的外变速变速器！这事基本上是铁打的规律，包办的婚姻，这个事实暂时无法改变。而内变速系统目前有两大门派，1.传统内变速花鼓。2.中轴内变速集合到车架上的设计，前者是内变速世界的绝对主流。

罗尔夫内14速花鼓

采用Pinion中轴变速箱的Nicolai Argon AM

我们先从历史上给大家分析一下变速器的发展，也就是外变速和内变速的简史。众所周知，内变速在自行车领域相对冷门，外变速是绝对的“主流”产品，而且内变速已经很多年没有革命性发展了。我顺便破除一下关于内变速的迷信也做一些科普，内变速和外变速哪个出现的早？内变速在1902年由英国人亨利·斯图尔米（Henry Sturmey）和詹姆斯·阿切尔（James Archer）注册专利，并在母公司英国著名自行车品牌Raleigh（国内俗称凤头）的推广之下，1940年代逐步实现量产和普及，尤其是通勤车领域在当时具有统治性的地位。而外变速的雏形及核心部件，拉线式拨链器是法国人吕西安·朱（Lucien Juy）在1928年发明1933年实现量产，并以Simplex这个名字命名，至今这个品牌的故事和Simplex产品都是很多玩“真古”法国车玩家趋之若鹜的。还有一个支线知识，意大利人图里奥·康帕杰奥罗（Tullio Campagnolo）在1933年发明了快拆式轮轴释放器，简称快拆，并且随着意大利自行车在欧洲的风靡不断发展，后来成为了著名的自行车零件制造商Campagnolo。为什么加入这个支线任务，是因为：快拆和变速器都是服务于竞技自行车的，都是欧洲大陆，特指在法国、意大利开展的公路自行车比赛中诞生的，配有塔式飞轮和变速器的公路赛车是那个时代最新潮最先进的自行车。它的飞速发展，依次影响到法国意大利的邻国，阿尔卑斯山山脉及比利牛斯山山脉的邻国（比利时、荷兰、卢森堡、西班牙），到80年代影响到美国和美洲大陆（墨西哥、哥伦比亚）通过为美国市场提供更廉价的产品，这种产品及其文化先后影响到日本、台湾以及改革开放后的新中国，这不仅是外变速发展的历史，也是如今自行车产业的基本版图。讲到这些是为了说明最重要的一点：自行车比赛是整个产业里最具影响力的舞台，任何先进技术都会率先应用在竞技自行车上，赛车是真正的高级自行车！（车身上、头管带锁的通勤自行车登不上这样的舞台。

（一个题外话：中国老式自行车的消费及收藏文化，受英国及其殖民地发展的影响，经印度洋到马六甲海峡到东亚，经过一些著名的商贸口岸登陆神州大地并流传至今，虽然具有很浓厚的本土气息，但是与欧洲主流的自行车文化明显是两个传播脉络，这里不做详谈，以后一定讲给大家）

说回内变速的发展，它的外形简洁，故障率低于晚一些出现的外变速，所以率先在通勤车领域占领了市场，但是它结构相对复杂，变速范围小、而且重量重！没有机会成为赛车的首选，也就错过了变速器飞速迭代，不断推陈出新、激烈厮杀的年代，如今的外变速可靠性越来越高，功能越来越先进。但是在通勤车上默默发展了100年，Sturmey Archer发明的内变速，样貌和1930年代的自家产品也没什么区别。

Brompton小布上标配的就是SA内三速花鼓，和Raleigh通勤车上俗称：加快轴，是一样的东西

即便到90年代发展出来的Rohloff内14速，也因为变速范围变大而重量更重（1780克），美国人搞出来的纽芬奇N360自动变速别提了，重达2.45公斤！（都不好意思用克了）Shimano内11速1665克，有Di2电子变速加持也没轻多少。大家可能不清楚和外变速重量的具体差别在哪，而且90年代Rohloff宣传自己的超高变速范围时候，总喜欢拿三盘外变速做比对，可是如今21世纪了，我们拿更主流的SRAM XX1（单盘＋11速飞轮）来对比，后拨＋飞轮＋前齿盘＋链条甚至加上DT240碟刹花鼓，才1120克，没算曲柄因为两个系统都要用曲柄，而内变速这边都仅仅是内变花鼓本体就已经这么重了，更何况内变速花鼓还有辐条孔偏多，导致重量总体上浮的细微影响。

之所以加入变速范围内变速比较大这个话题，是因为目前讨论的就是谁“重”，本人也知道一些高端内变速的变速范围略占优势，但是无法改变重的宿命。所以这也是为什么高端内变速目前主打的是旅行车市场，皮带＋内变的组合想在高端领域证明自己往往要通过挂满了驮包的旅行车，因为这类车侧着耐用性和全天候性能，且对重量不敏感，而且为了平衡前后轴巨大的重量差，往往会给前轮配磨电花鼓，既是不间断骑行的保障更是一种设计哲学上对均衡感的诠释（我这个观点很新颖，很少有人这么理解）

图片中展示的是一辆配内14速花鼓和超新星发电花鼓的订制旅行车，把立上端的USB充电口暴露了它高贵的身份，原文在此My Custom Touring Bike Featuring A Rohloff Hub and Gates Carbon Belt Drive - CyclingAbout

车身的均衡性很重要，这里我有个直接的体验，采用外变速的车你抬起车把和提着车座后端抬起后轮的差别没有很明显，但高变速范围的内变速，前后轮重量差别极大，也就是说这类车，哪怕你车架再怎么轻量化也毫无意义，一个比外变速花鼓重6－9倍的内变速“秤砣”在后轮坠着，尤其是下坡时因为重心的前移，后轮轮胎的附着力陡然下降，更容易出现甩尾这种危险的操作。喜欢验证的朋友可以拿公路车后轮加上配重块做做实验，反正我是不敢试了哈哈哈，尤其对于轮胎比较窄的车子，加上内变速的重量对操控性的影响是非常直接的。

另外有的朋友会问了，那单速的皮带传动是不是可以规避重量这个大坑了？我也可以肯定的回答你：单速的链条传动车，也很轻，传动效率因为链条线比较直，也很高效。而且单速的链条传动车太容易买得到了，对了，甚至不需要买，骑bluegogo感受一下你也会发现单速车哪怕是共享的，也不会很差。

再聊“贵”

有些朋友会说：羊毛出在羊身上我懂啊！大哥，花多少钱我给啊！

喝喝，生意不是这么做的，没你想的那么简单

这里就要说一下，盖茨碳皮带系统从官方的宣传就说明了，碳纤维皮带产品希望在通勤车领域揭竿而起带来变革

图片中目标客户的4个大类我划蓝线的3个，都是以通勤为主要目的的车型

那么目标就很明确了吧，影响通勤车销售的重要因素是什么，一定是价格，而我们一般通勤车卖多少钱？单速的几百块变速的几千，这是这些年最基本的市场价格规律了，可是凭空加入皮带传动，成本直接上涨200美元（批发价）所以说单纯提高售价忽略成本，这叫DIY，小发明，这不叫好产品，好产品一定要研究用户人性，做适合他们的产品，这也就是你可以买到两颗鸡蛋的煎饼，夹火腿肠、夹肉松、夹辣条的各种鬼畜料理煎饼，但买不到夹帝王蟹腿或者夹松茸的煎饼，必须是煎饼哦，除非你DIY。

如今盖茨皮带在国内已经有代理商了，很多朋友以及同行都试着了解和开发使用皮带传动的产品，大家统一的观点就是：太贵了，抛开零售价不谈，盖茨最新型的CDX批发价近200美元，这对于产品开发来说是非常非常高的成本，自行车这个产品的定价规则和利润率都因零部件成本产生变化，就皮带本身来说，近1000元的单一零部件硬插到一个产品里，零售价就提高1000元？这是严重不符合行业规则的，有的观众会说：自行车的利润这么高呢！？暴利！！呵呵，讲真，自行车的利润和化妆品比起来，从事自行车行业人花这么大精力赚那么少的钱，真是快成仙了的高境界了。

而且皮带替代链条设计出新产品，它的加入是牵一发动全身的改变，成本是整体上浮的，首先车架的制作精度，就不是很多朋友们想到的給车架后三角开一个口塞进去那么简单了，以前用链条的时候，因为链条线左右偏移宽容度高的特点，车架制作精度要求并不太严格，而如果想采用盖茨碳皮带的话，后三角的开档（就是安装后轮轴的那两个抓钩之间的间距）必须要精确到毫米级，当然很多朋友会说这个精度不难啊，我稍后解释；再者很关键的是，盖茨对皮带张力的要求也是很严格的，松了，紧了都不行（盖茨开发了很多产品以检验皮带安装是否到位：http://www.gatescarbondrive.com/products/tools 有手机app和硬件工具，十分丰富）

所以盖茨皮带的安装对车架的两个最基本要求是：拥有可调整的偏心五通结构或可调整后爪钩位置的定位螺丝，两者二选一，但绝不可以一个没有。所以成本又上升了，因为这两个零部件都不是传统自行车采购体系里的，一般自行车用不上这玩意，要么采购，产量不大的品牌甚至有自己开发的。也有机灵的同学会说：如果我的车架是死飞那种鱼嘴钩（向后边打开可取出后轮的结构）我是不是就可以轻松调整皮带张力啦？

场地车常用的鱼嘴钩这种可以调节链条紧度的设计，对于皮带传动来说并不适合

错，之前我有前辈试过类似的方法安装皮带，盖茨皮带的张力调整比较精细，绝对不是找几个壮小伙子拉住后轮然后把后轮固定上那么简单的，因为这个皮带里有碳纤维，这就不是一般的皮筋、皮带，人手很难掌握这种精度，但调整限位螺丝就更容易做到精确，要不你以为洋人开发这么复杂的后抓钩他们是傻么？

采用Pinion中轴变速箱的设计Nicolai Argon AM因为不具备中轴前后可调性，采用微调限位螺丝

另一个采用限位螺丝方案的单速cyclocross车

另一种采用可调偏心五通设计的车架

以上的前提我们还局限于开发单速车，还没涉及使用皮带传动最大的大坑：内变速！我先列举一下内变速后花鼓价格差别有多大吧，零售价最低的内3速，人民币几百元，shimano内11速2000多元，Rohloff 内14速，万元级别（批发价也是大好几千，别想捡漏）。无论你采用哪种，成本就因为采用皮带传动进一步提高了，皮带配内变速是“包办婚姻”前文提到了，暂时是改变不了的。

以上关于被皮带传动影响到自行车设计开发里的因素还不包含一些个别的车型比如软尾山地的后叉可变角度、长度而不得不采用压链器等特殊部件这类因素（引用自 @熊起 老师的答案。

同样采用中轴变速箱的Nicolai ion 因为Pinion变速箱＋软尾设计就需要采用“压带器”；而下图采用Effigear的Ion20因为后叉转点设置在变速箱本体上，曲柄和传动轮分离，不需要“压带器”

在Nicolai协助开发原型车之后，法国人重新打造了Cavalerie兼容Effigear变速箱的软尾山地

我还想补充一下，之所以近些年中轴变速箱异军突起成为搭配皮带传动引领高端市场发展的主力车型，还是因为变速箱具有更好的整合性和改变整车重心配比的神奇功力，大沉屁股“里变速”伯伯终于不会被鬼子捅两刺刀了，但是中轴变速箱对性能的影响有那么巨大吗？中轴内变速的缺点依旧是很难轻量化，装Pinion内18的Nicolai Argon AM重量是可以追赶全碳纤维车架DH车的，大家要知道这个吨位已经跨级了，不过好在这个小众高端市场大多数消费者急需的是厂家的噱头和新概念，这些人是没新车买浑身难受的车友，尝鲜对于他们来说是最刺激的经历，皮带传动带来的便利足够吸引这群人，而上浮的成本还不及变速箱售价的1/5，毛毛雨啦。但是毕竟这个市场本身不大，能带来的利润对于Gates来说，你们猜吧。

真的好“烦”

这个烦其实是走访了一些敢于尝鲜的发烧友他们的心路历程，其实就算是拿支持皮带传动系统的车架DIY，选前后齿比虽然有了软件辅助，但是不同的配比，皮带长度、齿数要变化，这比起折腾一辆外变速车来可要麻烦多了，要不就是你生活中一线城市找一个有经验和能力装皮带的车店，要不就是自己买一套那些必备的测量工具。外变速车呢？全国的车店都有能力销售、维修保养甚至DIY，组装一辆公路或者山地，对于车店来说就是花点时间成本的事情。

————珍爱生命，买整车——————

差不多聊完了以上三个主要观点，我总结皮带传动具有的产品绝对优势，可能就剩下传动绝对安静这一条了，嗷，对了还有显摆的功能，但是我估计谁都是新鲜两天就懒得跟所有人背书皮带传动那些优点了吧？哪怕你特别爱显摆。也有人会问了，既然这个产品没什么价值，Gates自己花这么大经历和成本推广它有什么意义吗？我认为如果真的如Gates的蓝图设想，这个领域的商业价值其实是很高的，之前也有朋友觉得Gates本职做各种正是皮带之类的东西，不差钱，做自行车零件属于做着玩～其实不然，我这里有一个数据大家可以参考一下。

世界上有多少辆自行车，这个目前我没找到过特别准确的数据，但是这个网站统计的每年世界自行车产量可以参考一下：http://www.worldometers.info/bicycles/ 2004年，也就是十三年前的数据是每年1.05亿辆，如今肯定有增长；而2012年世界汽车产量达到了08世界经济危机之后的高峰—6000万辆，肯定没有自行车多。如果自行车的链条变成了引擎正时皮带这种必备耗材，哇！相当可观的数量。而且我们分析一下Gates皮带的工业成本也不难发现并不会比链条高很多很多。那么假设皮带传动系统（皮带、飞轮、齿盘）每一套利润20美元，最终能在自行车市场占有10%的市场份额，这也是2亿美元的利润啊，闹着玩呢？所以Gates把目标直指通勤车领域，其实他们非常清楚每年生产的大多数自行车都是这种类型。

所以我认为Gates想推广他的事业，在专利到期之前，竞争对手出现之前，用低价格拓展市场好像是必须要走的路。

————————————我心中的邪教轴传动的分割线——————————————

聊到轴传动,因为最近两年摩拜单车的走红，也被搬上来被大家讨论了，其实这种100年前就被淘汰的“破烂”在汽车这种高扭矩输出的载具上应用比链条更适合，但是轮到自行车这种低扭矩低转速的交通工具上肯定是链条更适合，胡阿姨的主要论点好像这期一席上讲的比较多一席 胡玮炜“膜拜”单车_一席2016_腾讯视频

我们这里不去讨论对错，如果你说：答主说轴传动是邪教，那摩拜都那么成功了，难道还是错的吗？我认为采用轴传动是摩拜追求产品低维护和保持产品个性和辨识度的一种手段吧，但是如果有的小朋友也认为轴传动比链条“好”的话，那你就这个判断就有失逻辑性了。我承认胡阿姨是一个优秀的品牌创始人和悟性很高的产品经理，但是对于“和自行车谈感情”，别说阿姨了，离情窦初开还差几年，我想起来她有知乎我准备调戏一下@胡玉兰 之所以在产品创造初期花了那么多精力和成本去搞轴传动，应该属于被老流氓“骗感情”了吧。其实要保持摩拜现有的这种独特外形，降低维护成本，但是前提一定还要用链条的话，这不就是很好的答案吗？哈哈哈哈

佳能戴尔大“righty”，你没看错，真的叫右撇子，不信你自己Google

把链条这种怕锈的东西用下叉包起来，一劳永逸了，对这个结构信不过的你们自己看看Cannondale Quantum Leaps with Revolutionary New Urban Mobility

所以我宁愿相信摩拜是为了保证足够的产品个性和独特外形坚持用轴传动的，顺便也解释通了，为什么摩拜本身低维护还要采用单摇臂前后叉，那种设计本身是为了快速换胎设计的，轮胎不会扎，快速换胎都没必要啊对不对，所以这份个性是应该保持的。另外我真的觉得摩拜可能有不希望用户把车骑太远这种实际需求，因为轴传动阻力再配上以前那个发电装置，真的绝了，另外轴传动真的有那么低频次的维护率吗？这也只有摩拜自己人知道。

不过在这里我必须日常带一波节奏，我其实也是摩拜用户但是天天也骑小蓝也骑自己的车，摩拜的不好骑是呈批次的，1代真的很醉人，但是可以选lite嘛，而有些那个颜色的那个“局域网共享单车”啊，摊上一辆没毛病的车子真的跟刮奖券似的，在Pony马的眼中那还是“小灵通”，在MuA马的眼中那就是他妈的录像带、BP机。

答完啦～