Как подобрать передаточные числа под размер колес велосипеда

Узнав, что при переходе на 1х9 я поставила спереди звезду в 34 зуба, кто-то из знакомых выразил сомнение, мол, не маловато ли. Я отмахнулась, мол, мне норм, и закрыла этот вопрос. 
А потом задумалась над тем, что задающие подобные вопросы люди не всегда догадываются учесть такие факторы, как размер колес, их вес, тип протектора, комфортный для меня каденс и вес самого велосипеда в целом. И если вопросы с весом и типом протектора трудно вписать в простые и ясные схемы и уравнения для получения наглядных результатов, диаметр колес и каденс - вполне себе четкие понятия. 
Поэтому сегодня я хочу поговорить о передаточных числах и их взаимосвязи с каденсом, размером колес и реальной скоростью. 
Как прожженый гуманитарий, до многого я доходила опытным путем, даже не собираясь вникать в какие-либо вычисления. Но пробелы в знаниях надо восполнять. 
В предыдущей статье мы разбирали вопросы перехода на одну звезду спереди и узнавали передаточное число, деля количество зубов ведущей звезды на количество зубов ведомой. А что же значит это число?

Полученное в результате деления число, это, по сути, количество оборотов заднего колеса, которое оно совершит на данной передаче за один оборот системы. 
Так, например, при соотношении 40\10 колесо повернется 4 раза за один круг системы, на 40\40 - один раз, на 40\50 - 0,8 раз, и так далее.
Имея эту информацию, попробуем привязать это к диаметру колес. 
Чтобы узнать, какое расстояние проходит ваше колесо за один оборот, вспомним формулу длины окружности - C=∏d (длина окружности=3,14*диаметр окружности). Для условного колеса в 26 дюймов она будет равна 3,14*26=81,64 дюйма. Что равно 81,64*25,4=2073,656 мм= 207,3656 см =2,073656 м. Поскольку измерение размеров колес в дюймах достаточно условное, для большей точности возьмем информацию о длинах окружностей колес с разными покрышками в одной из множества таблиц для велокомпьютеров. Но длину окружности именно вашей покрышки легко измерить самостоятельно, достаточно колеса и рулетки, прокатить по полу и отмерить от нипеля до нипеля, например.

Одни звезды, один каденс - разные диаметры. 
Для начала возьмем для наших расчетов условного велосипедиста, который едет с комфортным каденсом 80об/мин, с трансмиссией 34х11-40 на велосипедах с разными размерами колес. 
Для того, чтобы не перегружать вас цифрами, возьмем максимум/минимум, то есть соотношения 34/40=0,85 и 34/11=3,09

Как мы видим из таблицы, при одном и том же каденсе и одинаковой трансмиссии скорость велосипедистов ощутимо разнится в зависимости от размеров их колес. И если 34-я звезда спереди вполне разумна для больших колес (у меня 27,5х2,8, что по сути почти те же самые 29 по длине окружности), то для складных велосипедов с 20-ти дюймовыми колесами её явно маловато.

Разный каденс, разные звезды, один диаметр.
Но каденс-то тоже можно менять! Начинающие велосипедисты катают с каденсом примерно от 60 оборотов в минуты, каденс же спортсменов переваливает за полторы сотни! Комфортные значения для большинства варьируются от 70 до 120, но это сильно зависит от уровня подготовки. За собой я заметила, что с годами мой каденс стал ощутимо выше, и вместо силового педалирования на высоких передачах я все чаще выбираю езду на более низких с высоким каденсом. Это снижает нагрузку на колени, но требует определенной тренированности. 

Рассмотрим изменение скорости в зависимости от каденса на примере синглспид велосипеда, который вы, может быть, хотели бы себе собрать, но не знаете, какие подобрать звезды для того, чтобы комфортно на нем ездить по плоскому городу типа Санкт-Петербурга. 

Итак, у вас модный сингл/фикс, легкий и быстрый, на узкой резине 700х25 (2105мм окружность), сзади звезда на 18 зубов, и вы хотите на нем вкручивать 40км/ч, но вам любопытно также, насколько будет комфортна более медленная езда. 
Пойдем от обратного! Я, как уже говорилось, гуманитарий, поэтому будем считать поэтапно.
Для начала выясним расстояние, которое нужно пройти за один оборот колеса при фиксированном каденсе.
40км/ч=40000м/ч, при каденсе 120об/мин получаем
40000м/ч:(120об/мин х 60минут)=5,55 метров пройдет колесо за один оборот.
Зная его окружность, получим передаточное соотношение
5,55:2,105м=2,64.

Вспомним, что задняя звезда у нас 18 зубов, подсчитаем, сколько должна быть передняя для получения желаемого результата.
18х2,64=47,5 зубов, то есть 48-ми зубовую звезду. 

Окей, а с какой скоростью сможем на ней катить, снизив каденс до 70 оборотов в минуту? 48/18=2,66
2,66х2,105х70х60=23576м/ч=23,6км/ч
Если вас эти значения устраивают, тогда 48-я звезда с данными колесами и с 18 звездой сзади для вас оптимальна. 

Надеюсь, эта статья поможет вам разобраться в огромном мире велосипедных колес и трансмиссий.