中轴
中轴通常包括轴杆(在接近两端处可能有锥形轴承座)、两个碗组和两个安装在自行车车架上的轴承。现在市面上见到的中端自行车上使用的中轴轴杆是一套在工厂已经组装完成,几乎不需要维护的中轴组。
自行车车架上安装中轴轴杆的部分称为五通,两者间靠密封环连接。连同轴承,这些组件为轴杆以及连在其上的曲柄(臂)提供支撑,并辅助其转动。
中轴的主要功能是为轴杆旋转提供支撑,但同时需要承受骑手踩踏产生的横向和旋转扭力。为了尽量降低能量损耗,中轴轴承必须得到良好的调校和维护。轴杆应该能在轴承上旋转顺滑,不致过紧或过松。油脂不仅起到润滑的作用,而且能保护轴承免受尘土污染或受潮生锈。方孔中轴共有两种:一种中空带有内螺纹,用以固定螺栓(图中上方);另一种轴两端有外螺纹,用以固定螺母(图中下方)。

轴杆?轴心?有何区别?
这两个名词所指代的部分非常相似,日常生活中经常混用。细究起来,确实有所不同,主要差别在于一个不转动,一个转动。对于轴杆来说,在周围的零部件转动时,保持静止,例如车轮的轴杆;而轴心则是在一个相对静止的零部件中转动,例如牙盘的中轴。
完全密封轴承系统是时下的业界标准。Shimano、Campagnolo、SRAM和FSA现在只生产此类轴承。因为使用密封防止润滑油和轴承本身与外界接触,所以极大降低了受污染的可能,几乎不需要维护。如果你有一辆1992年后生产的质量过硬的自行车,那上面很有可能使用了密封轴承的中轴结构。事实上,大多数此类的轴承都被设计成在磨损严重或受损后可直接整体更换的形式,以方便维护。幸运的是,此类轴承性能良好,且更换时也不需要花费太多。因为轴承在出厂前已经做了预调校和润滑,所以在使用过程中因调校错误而损坏的概率极低,同时也不需要时常添加或更换润滑剂。
其他非完全密封结构的中轴也可以定期维护,但可能需要一些特别的工具,有时还很昂贵,然而一些部件还是可以用标准工具维修的。针对非完全密封结构中轴的特殊设计,维护时最好还是查阅用户手册之后再进行操作。总体来说,如果能够接触到轴承,通常都可以添加润滑剂。
添加润滑剂是保证密封单元良好运行所需要进行的唯一维护项目。
更早一些的自行车,可能使用传统的需要经常保养的轴挡轴碗分离式的中轴结构。即使密封性最好的此类中轴,也经常被路上的污泥、灰尘、沙粒、后胎甩起的水弄得一塌糊涂。
越多越好
方孔中轴已被使用几十年,无数的考验证明了这种结构的价值。铝合金曲柄的方孔被略带锥度的轴杆支撑着,铝合金曲柄(臂)被牢牢地固定在轴杆上。
人们对更优性能、更高强度、更小重量的自行车的追求绝对是无穷尽的。除此之外,自由骑(FR)山地自行车运动的兴盛也把广受青睐的方孔轴杆实实在在地推到了性能极限。
花键 现在市场上共有三种花键,其中Octalink V-1和Octalink V-2均由Shimano开发,第三种花键的设计标准,即ISIS(International Spline Interface System,国际通用花键结构标准)则是由Chris King Precision Components、Race Face以及Truvativ三家公司共同推出。三种花键之间完全无法互相兼容,所以购买时务必注意。
优点:花键中轴结构的优点总体上有两个:第一,通过使用花键而非带锥度的方孔,使曲柄(臂)和轴杆接触面大幅增多,这便能保证高扭力或者撞击情况下硬度较低的铝合金曲柄不会被较硬的轴杆弄坏(在极端情况下,曲柄和轴杆间的紧固连接将被破坏,并需要更换曲柄);第二,随着直径的增大,轴杆可制成中空的,轴壁也可更薄,这便可在保证强度的同时减轻重量,当然,也可以做成更粗壮的实心轴杆,获得更高的强度。(https://www.daowen.com)
性价比:因为五通尺寸不变,而轴杆直径加大,相应的,轴承必须缩减尺寸。但是,小尺寸轴承需要转得比轴杆更快,这也导致磨损得稍微快了一些。当然,这不是说你需要急着处理掉这些中轴,毕竟它们还能用上几千公里,针对其在强度、刚度、重量上带来的好处,完全可以忽略磨损稍稍变快的问题。
少即是多
高性能公路车和山地车现在几乎全部使用牙盘组和中轴结构的第三代产品——双体系统。
双体系统的推出可较好地解决前述问题,即在不改变五通尺寸的前提下加载大直径轴杆和3/16英寸全尺寸滚珠轴承。当然,这也是某些聪明的工程师想出来的方案,通过将轴承悬挂在五通外侧的方法,完美地解决了上述方案的空间需求。

中轴结构主要有三种,即方孔型(图中上方)、花键型(图中部)、外挂或双体型(图中下方)。在更换曲柄或者中轴时,请注意所使用的曲柄或中轴的类型。
再高一阶
在外挂式大直径轴承碗组的成功基础上,部分厂商推出了较受欢迎的内置式解决方法——BB30。
BB30是一种将大直径轴承放回到车架内部的一种结构标准。其优点是,轴杆制作时可以缩短长度,方便有效减少重量并提升抗扭强度。

高性能牙盘组使用双体系统,其中一侧曲柄(臂)被永久固定在大直径中空轴杆上。此类系统的中轴轴承悬挂于五通的外侧,使得轴承可以做得更大、更耐用,同时还可以提高传动系统总体刚性。FSA、SRAM和Cannondale,还有其他厂商都在不遗余力地推行这种新标准。
但是这种结构上还存在变体,并且有一批人专门来推广它。BB86结构(或者BB90,又或者Shimano PressFit,不同厂家有不同叫法,至今也未形成统一标准)性能类似于BB30,只是角度不同。BB30的设计重点在于缩短五通的有效横向宽度,以容纳更短的轴杆,Shimano、Giant、Trek和Scott公司推崇的BB86则侧重于为车架增加刚性,通过将五通加宽,将以往的外挂在五通外面的轴承包在五通里面,这样也加大了与五通相连的下管、立管和后下叉的直径,从而提高车架刚性。
应该选择哪一种呢?现在还很难说。选择其中之一,就会失去另一种带来的好处吗?好像也不一定。这两种标准都反映了中轴的发展趋势,只是从不同的角度出发研制出来的。