皮帶傳動、軸傳動為什麼沒有在自行車界流行起來？

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皮帶和鏈條的優點大家的答案里都討論不少了，而且可能因為摩拜單車的原因，軸傳動這種邪教分子也又浮出水面了。重複的話就不多說，題主的問題是「為什麼軸傳動和皮帶傳動在自行車領域沒有普及」，那咱們就圍繞「普及」這個概念深入淺出的聊一下。

前言：

咱們先說說「明日之星」皮帶傳動（普利司通80-90年代推出的那種皮帶基本上已經退市，暫不討論）之所以有這樣的稱謂源自美國Gates公司在2009年前後推出Carbon belt drive (直譯碳纖維皮帶傳動，簡稱碳皮帶）系統時候的商業推廣吧，將自家產品說的彷彿救世主一般，而且當時號召了N家品牌推出兼容蓋茨碳皮帶的產品，可是8年過去了，這種新產品不僅沒有走向普及，一些之前的助攻隊友甚至減少了「增援」，比如崔克為了捧蓋茨，在2010年推出的頂級單速District Carbon（一個基於Trek Madone公路車架上的單速版），而如今不再有皮帶版本的車型，甚至District系列都沒了，詳見官網：https://www.trekbikes.com/cn/zh_CN/ 除了這種大品牌的掉隊，還默默支持為皮帶傳動背書的無非是一些小品牌或者作坊的作品，反正即便你是一個玩家，也未必接觸過，甚至聽說過的產品。

擁有獨特偏心後抓鉤設計的崔克「街區－碳纖維」是我和幾個車友夢寐以求的頂級神車，別問現在哪裡買得到，我們在eBay上都趴了好幾年了都沒遇到一個適合出手的。

正文開始：

當然對於一個初創品牌來說8年並不長，尤其是一個希望在傳統行業里引發劇變和革命性的產品，長路漫漫，但是碳纖維皮帶為啥不火，MuA馬總結為三個大字：

重、貴、煩！

這三座大山成為非鏈條傳動的新傳動系統難於逾越的天險，至今深深影響著它們的發展。

＊順便分享一個我總結的自行車哲學，能夠貫徹諸多與自行車有關的問題，因為它很重要我就把它放在一個很重要但是很突兀的地方：自行車這個產品是用人力驅動的機械，對重量非常敏感，所以很多設計和構造都是圍繞著輕量化不斷的進步和優化的。並不是說輕＝最好的產品，而是重量輕能直接影響用戶對這個產品的體驗。更重要的是，千萬不要帶著對其他領域的經驗和知識憑想當然認為：我懂汽車摩托車，這兩個領域的成熟技術應用在自行車上難道不行嗎？很不幸的是，自行車就是自行車，驅動自行車的動力太小，人力太弱，違背了這個規律，再複雜精妙的設計都是廢物點心

關於「重」

上來就聊重！皮帶明明很輕，只有鏈條重量1/3！MuA馬不客觀！抵制MuA馬！這裡我必須給大家看一下我的簽名：啥意思？我可是身經百戰啦！見得多啦！（法語版）然後給大家詳細講講我何德何能說皮帶傳動重～

皮帶傳動因其鏈條線必須保持筆直才能做到高壽命＋不掉鏈，所以要麼採用單速固定傳動比，或者採用皮帶＋內變速，這事基本上是鐵打的規律，包辦的婚姻，這個事實暫時無法改變。而內變速系統目前有兩大門派，1.傳統內變速花鼓。2.中軸內變速集合到車架上的設計，前者是內變速世界的絕對主流。

羅爾夫內14速花鼓

採用Pinion中軸變速箱的Nicolai Argon AM

我們先從歷史上給大家分析一下變速器的發展，也就是外變速和內變速的簡史。眾所周知，內變速在自行車領域相對冷門，外變速是絕對的「主流」產品，而且內變速已經很多年沒有革命性發展了。我順便破除一下關於內變速的迷信也做一些科普，內變速和外變速哪個出現的早？內變速在1902年由英國人亨利·斯圖爾米（Henry Sturmey）和詹姆斯·阿切爾（James Archer）註冊專利，並在母公司英國著名自行車品牌Raleigh（國內俗稱鳳頭）的推廣之下，1940年代逐步實現量產和普及，尤其是通勤車領域在當時具有統治性的地位。而外變速的雛形及核心部件，拉線式撥鏈器是法國人呂西安·朱（Lucien Juy）在1928年發明1933年實現量產，並以Simplex這個名字命名，至今這個品牌的故事和Simplex產品都是很多玩「真古」法國車玩家趨之若鶩的。還有一個支線知識，義大利人圖裡奧·康帕傑奧羅（Tullio Campagnolo）在1933年發明了快拆式輪軸釋放器，簡稱快拆，並且隨著義大利自行車在歐洲的風靡不斷發展，後來成為了著名的自行車零件製造商Campagnolo。為什麼加入這個支線任務，是因為：快拆和變速器都是服務於競技自行車的，都是歐洲大陸，特指在法國、義大利開展的公路自行車比賽中誕生的，配有塔式飛輪和變速器的公路賽車是那個時代最新潮最先進的自行車。它的飛速發展，依次影響到法國義大利的鄰國，阿爾卑斯山山脈及比利牛斯山山脈的鄰國（比利時、荷蘭、盧森堡、西班牙），到80年代影響到美國和美洲大陸（墨西哥、哥倫比亞）通過為美國市場提供更廉價的產品，這種產品及其文化先後影響到日本、台灣以及改革開放後的新中國，這不僅是外變速發展的歷史，也是如今自行車產業的基本版圖。講到這些是為了說明最重要的一點：自行車比賽是整個產業里最具影響力的舞台，任何先進技術都會率先應用在競技自行車上，賽車是真正的高級自行車！（車身上、頭管帶鎖的通勤自行車登不上這樣的舞台。

（一個題外話：中國老式自行車的消費及收藏文化，受英國及其殖民地發展的影響，經印度洋到馬六甲海峽到東亞，經過一些著名的商貿口岸登陸神州大地併流傳至今，雖然具有很濃厚的本土氣息，但是與歐洲主流的自行車文化明顯是兩個傳播脈絡，這裡不做詳談，以後一定講給大家）

說回內變速的發展，它的外形簡潔，故障率低於晚一些出現的外變速，所以率先在通勤車領域佔領了市場，但是它結構相對複雜，變速範圍小、而且重量重！沒有機會成為賽車的首選，也就錯過了變速器飛速迭代，不斷推陳出新、激烈廝殺的年代，如今的外變速可靠性越來越高，功能越來越先進。但是在通勤車上默默發展了100年，Sturmey Archer發明的內變速，樣貌和1930年代的自家產品也沒什麼區別。

Brompton小布上標配的就是SA內三速花鼓，和Raleigh通勤車上俗稱：加快軸，是一樣的東西

即便到90年代發展出來的Rohloff內14速，也因為變速範圍變大而重量更重（1780克），美國人搞出來的紐芬奇N360自動變速別提了，重達2.45公斤！（都不好意思用克了）Shimano內11速1665克，有Di2電子變速加持也沒輕多少。大家可能不清楚和外變速重量的具體差別在哪，而且90年代Rohloff宣傳自己的超高變速範圍時候，總喜歡拿三盤外變速做比對，可是如今21世紀了，我們拿更主流的SRAM XX1（單盤＋11速飛輪）來對比，後撥＋飛輪＋前齒盤＋鏈條甚至加上DT240碟剎花鼓，才1120克，沒算曲柄因為兩個系統都要用曲柄，而內變速這邊都僅僅是內變花鼓本體就已經這麼重了，更何況內變速花鼓還有輻條孔偏多，導致重量總體上浮的細微影響。

之所以加入變速範圍內變速比較大這個話題，是因為目前討論的就是誰「重」，本人也知道一些高端內變速的變速範圍略佔優勢，但是無法改變重的宿命。所以這也是為什麼高端內變速目前主打的是旅行車市場，皮帶＋內變的組合想在高端領域證明自己往往要通過掛滿了馱包的旅行車，因為這類車側著耐用性和全天候性能，且對重量不敏感，而且為了平衡前後軸巨大的重量差，往往會給前輪配磨電花鼓，既是不間斷騎行的保障更是一種設計哲學上對均衡感的詮釋（我這個觀點很新穎，很少有人這麼理解）

圖片中展示的是一輛配內14速花鼓和超新星發電花鼓的訂製旅行車，把立上端的USB充電口暴露了它高貴的身份，原文在此My Custom Touring Bike Featuring A Rohloff Hub and Gates Carbon Belt Drive - CyclingAbout

車身的均衡性很重要，這裡我有個直接的體驗，採用外變速的車你抬起車把和提著車座後端抬起後輪的差別沒有很明顯，但高變速範圍的內變速，前後輪重量差別極大，也就是說這類車，哪怕你車架再怎麼輕量化也毫無意義，一個比外變速花鼓重6－9倍的內變速「秤砣」在後輪墜著，尤其是下坡時因為重心的前移，後輪輪胎的附著力陡然下降，更容易出現甩尾這種危險的操作。喜歡驗證的朋友可以拿公路車後輪加上配重塊做做實驗，反正我是不敢試了哈哈哈，尤其對於輪胎比較窄的車子，加上內變速的重量對操控性的影響是非常直接的。

另外有的朋友會問了，那單速的皮帶傳動是不是可以規避重量這個大坑了？我也可以肯定的回答你：單速的鏈條傳動車，也很輕，傳動效率因為鏈條線比較直，也很高效。而且單速的鏈條傳動車太容易買得到了，對了，甚至不需要買，騎bluegogo感受一下你也會發現單速車哪怕是共享的，也不會很差。

再聊「貴」

有些朋友會說：羊毛出在羊身上我懂啊！大哥，花多少錢我給啊！

喝喝，生意不是這麼做的，沒你想的那麼簡單

這裡就要說一下，蓋茨碳皮帶系統從官方的宣傳就說明了，碳纖維皮帶產品希望在通勤車領域揭竿而起帶來變革

圖片中目標客戶的4個大類我劃藍線的3個，都是以通勤為主要目的的車型

那麼目標就很明確了吧，影響通勤車銷售的重要因素是什麼，一定是價格，而我們一般通勤車賣多少錢？單速的幾百塊變速的幾千，這是這些年最基本的市場價格規律了，可是憑空加入皮帶傳動，成本直接上漲200美元（批發價）所以說單純提高售價忽略成本，這叫DIY，小發明，這不叫好產品，好產品一定要研究用戶人性，做適合他們的產品，這也就是你可以買到兩顆雞蛋的煎餅，夾火腿腸、夾肉鬆、夾辣條的各種鬼畜料理煎餅，但買不到夾帝王蟹腿或者夾松茸的煎餅，必須是煎餅哦，除非你DIY。

如今蓋茨皮帶在國內已經有代理商了，很多朋友以及同行都試著了解和開發使用皮帶傳動的產品，大家統一的觀點就是：太貴了，拋開零售價不談，蓋茨最新型的CDX批發價近200美元，這對於產品開發來說是非常非常高的成本，自行車這個產品的定價規則和利潤率都因零部件成本產生變化，就皮帶本身來說，近1000元的單一零部件硬插到一個產品里，零售價就提高1000元？這是嚴重不符合行業規則的，有的觀眾會說：自行車的利潤這麼高呢！？暴利！！呵呵，講真，自行車的利潤和化妝品比起來，從事自行車行業人花這麼大精力賺那麼少的錢，真是快成仙了的高境界了。

而且皮帶替代鏈條設計出新產品，它的加入是牽一髮動全身的改變，成本是整體上浮的，首先車架的製作精度，就不是很多朋友們想到的給車架後三角開一個口塞進去那麼簡單了，以前用鏈條的時候，因為鏈條線左右偏移寬容度高的特點，車架製作精度要求並不太嚴格，而如果想採用蓋茨碳皮帶的話，後三角的開檔（就是安裝後輪軸的那兩個抓鉤之間的間距）必須要精確到毫米級，當然很多朋友會說這個精度不難啊，我稍後解釋；再者很關鍵的是，蓋茨對皮帶張力的要求也是很嚴格的，鬆了，緊了都不行（蓋茨開發了很多產品以檢驗皮帶安裝是否到位：http://www.gatescarbondrive.com/products/tools 有手機app和硬體工具，十分豐富）

所以蓋茨皮帶的安裝對車架的兩個最基本要求是：擁有可調整的偏心五通結構或可調整後爪鉤位置的定位螺絲，兩者二選一，但絕不可以一個沒有。所以成本又上升了，因為這兩個零部件都不是傳統自行車採購體系里的，一般自行車用不上這玩意，要麼採購，產量不大的品牌甚至有自己開發的。也有機靈的同學會說：如果我的車架是死飛那種魚嘴鉤（向後邊打開可取出後輪的結構）我是不是就可以輕鬆調整皮帶張力啦？

場地車常用的魚嘴鉤這種可以調節鏈條緊度的設計，對於皮帶傳動來說並不適合

錯，之前我有前輩試過類似的方法安裝皮帶，蓋茨皮帶的張力調整比較精細，絕對不是找幾個壯小夥子拉住後輪然後把後輪固定上那麼簡單的，因為這個皮帶里有碳纖維，這就不是一般的皮筋、皮帶，人手很難掌握這種精度，但調整限位螺絲就更容易做到精確，要不你以為洋人開發這麼複雜的後抓鉤他們是傻么？

採用Pinion中軸變速箱的設計Nicolai Argon AM因為不具備中軸前後可調性，採用微調限位螺絲

另一個採用限位螺絲方案的單速cyclocross車

另一種採用可調偏心五通設計的車架

以上的前提我們還局限於開發單速車，還沒涉及使用皮帶傳動最大的大坑：內變速！我先列舉一下內變速後花鼓價格差別有多大吧，零售價最低的內3速，人民幣幾百元，shimano內11速2000多元，Rohloff 內14速，萬元級別（批發價也是大好幾千，別想撿漏）。無論你採用哪種，成本就因為採用皮帶傳動進一步提高了，皮帶配內變速是「包辦婚姻」前文提到了，暫時是改變不了的。

以上關於被皮帶傳動影響到自行車設計開發里的因素還不包含一些個別的車型比如軟尾山地的後叉可變角度、長度而不得不採用壓鏈器等特殊部件這類因素（引用自 @熊起 老師的答案。

同樣採用中軸變速箱的Nicolai ion 因為Pinion變速箱＋軟尾設計就需要採用「壓帶器」；而下圖採用Effigear的Ion20因為後叉轉點設置在變速箱本體上，曲柄和傳動輪分離，不需要「壓帶器」

在Nicolai協助開發原型車之後，法國人重新打造了Cavalerie兼容Effigear變速箱的軟尾山地

我還想補充一下，之所以近些年中軸變速箱異軍突起成為搭配皮帶傳動引領高端市場發展的主力車型，還是因為變速箱具有更好的整合性和改變整車重心配比的神奇功力，大沉屁股「里變速」伯伯終於不會被鬼子捅兩刺刀了，但是中軸變速箱對性能的影響有那麼巨大嗎？中軸內變速的缺點依舊是很難輕量化，裝Pinion內18的Nicolai Argon AM重量是可以追趕全碳纖維車架DH車的，大家要知道這個噸位已經跨級了，不過好在這個小眾高端市場大多數消費者急需的是廠家的噱頭和新概念，這些人是沒新車買渾身難受的車友，嘗鮮對於他們來說是最刺激的經歷，皮帶傳動帶來的便利足夠吸引這群人，而上浮的成本還不及變速箱售價的1/5，毛毛雨啦。但是畢竟這個市場本身不大，能帶來的利潤對於Gates來說，你們猜吧。

真的好「煩」

這個煩其實是走訪了一些敢於嘗鮮的發燒友他們的心路歷程，其實就算是拿支持皮帶傳動系統的車架DIY，選前後齒比雖然有了軟體輔助，但是不同的配比，皮帶長度、齒數要變化，這比起折騰一輛外變速車來可要麻煩多了，要不就是你生活中一線城市找一個有經驗和能力裝皮帶的車店，要不就是自己買一套那些必備的測量工具。外變速車呢？全國的車店都有能力銷售、維修保養甚至DIY，組裝一輛公路或者山地，對於車店來說就是花點時間成本的事情。

————珍愛生命，買整車——————

差不多聊完了以上三個主要觀點，我總結皮帶傳動具有的產品絕對優勢，可能就剩下傳動絕對安靜這一條了，嗷，對了還有顯擺的功能，但是我估計誰都是新鮮兩天就懶得跟所有人背書皮帶傳動那些優點了吧？哪怕你特別愛顯擺。也有人會問了，既然這個產品沒什麼價值，Gates自己花這麼大經歷和成本推廣它有什麼意義嗎？我認為如果真的如Gates的藍圖設想，這個領域的商業價值其實是很高的，之前也有朋友覺得Gates本職做各種正是皮帶之類的東西，不差錢，做自行車零件屬於做著玩～其實不然，我這裡有一個數據大家可以參考一下。

世界上有多少輛自行車，這個目前我沒找到過特別準確的數據，但是這個網站統計的每年世界自行車產量可以參考一下：http://www.worldometers.info/bicycles/ 2004年，也就是十三年前的數據是每年1.05億輛，如今肯定有增長；而2012年世界汽車產量達到了08世界經濟危機之後的高峰—6000萬輛，肯定沒有自行車多。如果自行車的鏈條變成了引擎正時皮帶這種必備耗材，哇！相當可觀的數量。而且我們分析一下Gates皮帶的工業成本也不難發現並不會比鏈條高很多很多。那麼假設皮帶傳動系統（皮帶、飛輪、齒盤）每一套利潤20美元，最終能在自行車市場佔有10%的市場份額，這也是2億美元的利潤啊，鬧著玩呢？所以Gates把目標直指通勤車領域，其實他們非常清楚每年生產的大多數自行車都是這種類型。

所以我認為Gates想推廣他的事業，在專利到期之前，競爭對手出現之前，用低價格拓展市場好像是必須要走的路。

————————————我心中的邪教軸傳動的分割線——————————————

聊到軸傳動,因為最近兩年摩拜單車的走紅，也被搬上來被大家討論了，其實這種100年前就被淘汰的「破爛」在汽車這種高扭矩輸出的載具上應用比鏈條更適合，但是輪到自行車這種低扭矩低轉速的交通工具上肯定是鏈條更適合，胡阿姨的主要論點好像這期一席上講的比較多一席 胡瑋煒「膜拜」單車_一席2016_騰訊視頻 我們這裡不去討論對錯，你說這個想法是錯的，那摩拜都那麼成功了，難道還是錯的嗎？我認為採用軸傳動是摩拜追求產品低維護和保持產品足夠個性的一種手段吧，但是如果有的小朋友也認為軸傳動比鏈條「好」的話，那你就...哈哈哈。我承認胡阿姨是一個優秀的品牌創始人和悟性很高的產品經理，但是對和自行車談感情，別說阿姨了，連情竇初開還差幾年，我想起來她有知乎我準備調戲一下@胡玉蘭 之所以在產品創造初期花了那麼多精力和成本去搞軸傳動，應該屬於被老流氓「騙感情」了吧。其實要保持摩拜現有的這種獨特外形，降低維護成本，但是前提一定還要用鏈條的話，這不就是很好的答案嗎？哈哈哈哈

佳能戴爾大「righty」，你沒看錯，真的叫右撇子，不信你自己Google

把鏈條這種怕銹的東西用下叉包起來，一勞永逸了，對這個結構信不過的你們自己看看Cannondale Quantum Leaps with Revolutionary New Urban Mobility

所以我寧願相信摩拜是為了保證足夠的產品個性和獨特外形堅持用軸傳動的，順便也解釋通了，為什麼摩拜本身低維護還要採用單搖臂前後叉，那種設計本身是為了快速換胎設計的，輪胎不會扎，快速換胎都沒必要啊對不對，所以這份個性是應該保持的。另外我真的覺得摩拜可能有不希望用戶把車騎太遠這種實際需求，因為軸傳動阻力再配上以前那個發電裝置，真的絕了，另外軸傳動真的有那麼低頻次的維護率嗎？這也只有摩拜自己人知道。

不過在這裡我必須日常帶一波節奏，我其實也是摩拜用戶但是天天也騎小藍也騎自己的車，摩拜的不好騎是呈批次的，1代真的很醉人，但是可以選lite嘛，而有些那個顏色的那個「區域網共享單車」啊，攤上一輛沒毛病的車子真的跟刮獎券似的，在Pony馬的眼中那還是「小靈通」，在MuA馬的眼中那就是他媽的錄像帶、BP機。

答完啦～

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感謝邀請

很遺憾的是，我本人並非騎行愛好者。不過，雖然是關於自行車的問題，歸根結底還是對於傳動機構的一種應用延伸。我看到回答中有人已經以自行車玩家的角度去闡述，所以在這裡我嘗試用機構的特點去回答這個問題，算是換個角度看世界吧。希望能夠給大家提供不同的思路。

鏈傳動，皮帶傳動，齒輪傳動是機械元素（Maschinenelement）中傳動部分的三大傳動方式。它幾乎涵蓋了所有的機械傳動解決方案。

鏈傳動：

鏈傳動方式一般具有傳動比精確，傳動效率較高，製造價格低廉，維修成本低難度小，鏈條標準化等優勢。

但並不是說鏈傳動方式就是完美無缺的，它同樣也因為機構的局限性擁有以下缺點。例如騎行時會產生附加動載荷，傳動平穩性差，會伴隨產生振動衝擊等現象。能承受的扭矩較小，易磨損，易變形。直觀的體現到使用上就是鏈條脫落，斷裂，行駛噪音等缺陷。

鏈傳動的這些缺點，究其根源，其實從原理上將都是由於鏈傳動的多邊形效應引發的。那麼什麼是多邊形效應呢，看圖1

從圖中可以看到，鏈傳動方式的有效傳動直徑/半徑並非是恆定的。而是在

和 之間呈周期性變換。那麼同樣的，其每段鏈條節點的傳動速度也會周期性的發生變化，即在 和 之間周期變化。

這就膩害了，鏈條上每個節點的速度都不恆定，而且同一時間有塊有慢，但是齒輪轉速是恆定的呀。腫么辦?

涼拌唄，於是節點和節點之間，鏈條和齒盤之間選擇硬剛.

有道是你挑著擔，我牽著馬....啊不對，是你推著我，我搡著你一起愉快的碰碰撞撞。

於是呼在那一時間，撞擊產生了美妙的噪音，撞擊產生了無奈的磨損，撞擊產生恥辱的變形，撞擊還產生了金屬的疲勞。

不過世事無絕對，這一硬傷會隨著齒盤上齒數的增加得到緩解。

什麼?你問我為什麼，因為cos角度越小，直角邊和斜邊的長度越接近啊。快去給中學老師磕頭謝罪啊，我說。

舉例來說，16齒的齒盤，鏈條速度變化率在2%左右，而20齒的則會變為1.2%。如圖2

所以，在工業應用中，應用鏈條時會對速度和齒數的相對關係給出建議。

皮帶傳動：

皮帶傳動應該歸類於牽引傳動的一種類型。由於其構造特點，對比軸傳動和鏈傳動方式具有下列優點：力傳遞是彈性的，噪音為三類傳動方式中最小的一種，對於設備運行中緩解衝擊和震動所造成的影響效果最佳，安裝簡單，不需要潤滑，維護需求較少。

當然，這種傳動方式的缺點也很明顯。比如如果是扁平皮帶傳動，會存在打滑現象。(見圖3) 風扇皮帶或者V型肋帶的傳動比不恆定，軸載荷較大。設備空間佔比要比其他兩種傳動方式更大。對溫度變化敏感，抗環境因素弱。（揚塵，油污，濕度都會對皮帶傳動摩擦係數和工作效率產生不良影響）.

當然皮帶傳動自行車為了保證傳動精度，一般是使用齒型皮帶或者叫同步帶。(見圖)

沒錯，使用熱塑型塑料的3D印表機里的皮帶也是這種。

但是這種齒型皮帶其實也存在著一些很明顯的缺陷。

比如造價昂貴，（尤其是傳動盤部分）。對異物侵入很敏感。齒型皮帶運行時還會在齒盤處產生噪音。而且由於皮帶上有尺型結構，對比前兩種結構這種皮帶不會打滑，所以對於扭矩或拉力的瞬間過載的容忍性也很差。

介於以上種種，皮帶傳動方式的優點幾乎都被缺點抵消掉了。

軸傳動：

軸傳動其實挺流行的，只不過以前國內用的不多，現在嘛，君不見滿大街的摩拜單車都是這個傳動方式嗎。

說起軸傳動，其實也是有蠻多優點滴。

首先從結構上，相比鏈傳動的那一大坨活動部件，軸傳動組的結構要相對簡單緊湊。同時由於齒輪組＋傳動軸本身的特點，傳動效率更高，相比鏈傳動更加耐用，基本上免維護。最後，軸傳動也不存在多邊形效應，所以騎行的時候更安靜，噪音比較小。

但由於是集成一體的設計，相比鏈傳動拆起來挺不方便的。尤其是要換個輪子或者內胎的時候。還有重量較大，所以不適合運動型的自行車。對比這以上的缺陷，不難看出軸傳動自行車的市場應該是面向休閑類。這貨又是那麼的皮實耐用。所以理所當然的成了共享單車的一種解決方案。

參考資料：

Zahnriemen - Wikipedia

Keilriemen - Wikipedia

Flachriemen - Wikipedia

Roloff/Matek Maschinenelemente 19. Auflage

Kein Riemenantrieb bei Velotraum für 2010

Polygoneffekt - Wikipedia

Wiki der BBS Winsen

Flach-/Rundriemen | Polytechna

自行車齒輪傳動圖 - 圖片大全

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目前的皮帶傳動只能用於齒比變化比較小的內變速，故而大組賽公路車是無法使用的；

對於場地車這種氮素自行車而言，皮帶傳動在高功率輸出的條件下效率不及鏈條：鏈條傳動還是皮帶傳動：哪個更快？(圖文)

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皮帶沒用過不知道。

傳動軸的話我有一輛通勤專用20小輪內三速，平時上下班騎，天氣冷不想騎公路車的時候也用這車爬過高崖口什麼的。

《更新補充一下，看到不少朋友因為摩拜傳動軸車的原因，認為傳動軸車踩起來阻力大效率低，其實那是摩拜坑爹。真正調教好裝開口胎的傳動軸車，輕快程度已經很接近鏈條車了，就是自重比同級的鋁架子大略覺得沉一點，單純論傳動系統效率還是可以的。》

《上兩張圖供參考，這車到手後我自己換了一下車把和曲柄，加了擋泥板貨架小駝包。》

優點省心省錢，不管下雨還是泥沙，傳動系統幾乎不用保養就能保持狀態，也不用像鏈條車那樣怕鏈條拉長和飛輪磨損，鋁架子小磕碰也不心疼，世文馬拉松上身各種防刺耐用，省去很多麻煩。缺點，
一是車子受傳動系統拖累比鏈條車重（對比同尺寸摺疊車歐亞馬），當然這主要是太小眾沒有輕量化配件可選，真是有類似碳傳動軸鏤空鈦齒輪之類的估計分分鐘輕30%。
二是架子軟，結構受限五通和後下叉不是一體而是靠螺栓鎖在一起的，搖坡費力。
三是小廠質量差價格高配件不好買，架子不正配件質量呵呵售後更呵呵。
四是變速範圍小受開檔限制上不了內八速且只能用傳動軸專用型號的內變速軸，（這個僅限於我這款小輪，山地版的135開檔能上內吧）

總體看，通勤很贊，玩樂別買。

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皮帶傳動……為什麼我想想就覺得騎著很累呢……陳欣的鏈接也證明了這一點。金屬質的鏈條比橡膠質的皮帶硬度大很多，在應力下的變形也就小很多。反映到應用中，這些應力導致的形變都是作為熱量耗散掉的，這一點導致輸出功率本來就不大的人可以用來讓自行車運動的那部分有效功率又少了一些。另外皮帶傳動怎麼變速呀……只是使用內變速系統了……
還有軸傳動也是……只能搭配內變速呀……

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瀉藥
歸根結底這兩種傳動方式損失的功率太多，普通愛好者就那麼兩百瓦功率，這損失一點那裡損失一點，車都走不動了

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皮帶傳動:硬位要截斷車架，否則沒法交叉。軟尾因為懸架幾何結構，皮帶需要緊張。同時只能用內變。
軸傳動:複雜的一逼的結構(相對於鏈條)，剛性捉雞。只能內變速。。

我很想搞一個內7的皮帶傳動29er。。
從車架開始就沒辦法解決。。。

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那我就基於題目，給出三種自行車的傳動方案

1、鏈條

鏈條剛性非常好，可以與飛輪、牙盤完美契合，傳動效率高，並且有前後撥和穩鏈器可以改變傳動比

2、皮帶

皮帶依靠摩擦來傳動，可以做到無級變速，但由於皮帶本身軟，傳動剛性差，而且可能打滑

3、軸傳動

軸傳動需要把軸裝在側面，會導致五通q值很大，並且左右嚴重不對稱，比如摩拜，踩多了廢膝蓋，而且傳動軸很重，剛性也差，要變速需要很大的變速箱，這在自行車上幾乎不可能，優點是不容易壞

題主給你選你要哪種？

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歸根到底，是外變速在成本和重量方面的壓倒性優勢。如果使用內變速，pinion和effigear都有對應的皮帶款。

皮帶優點是，更輕剛性更好，衝擊下抖的不像鏈條嚴重，這很適應全避震的需求，但因為皮帶對張力的苛刻要求，使用漲鏈輪的皮帶據使用者表示表現不佳，這就比較尷尬了（全避震設計大部分chainstay會變所以需要漲鏈輪）。

補充：不像自行車鏈條都是四分滾子鏈僅僅寬度不同，皮帶從節距到材料都差異巨大，以上討論的是市面產品里最先進的蓋茨12mm節距碳纖皮帶

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理清兩個概念：變速箱和皮帶傳動

需要變速的條件下

皮帶傳動變速必須依靠變速箱。

變速箱可以選擇皮帶傳動也可以選擇鏈條或軸傳動。

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@MuA馬 先生提到了內變速這個大坑，不過內變最大問題，我以為還不是價格，畢竟sram外12速這種頂級產品也得好幾千，而是齒輪箱的維護性，絕大部分內變速都是齒輪結構。到目前為止我還不知道中國有什麼自行車店有維修齒輪箱的能力，內變齒輪箱的複雜度，大概就是（鐘錶+汽車齒輪箱）/2吧。

那麼封閉傳動是否徹底沒救？我認為不見得。

希望大家關注另外一個方向：撥鏈條變速的封閉式鏈輪變速箱，目前唯一實用化過的產品是十年前本田的一款，關鍵字：「honda rn01 dh」，請大家自己搜索。

我自己試著改良了一下本田的設計，可以減掉其變速箱里的滾子花鍵，並且在同樣厚度下實現兩倍的檔位數。

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拉伸會有形變，傳動效率太低。

而且也並沒有輕多少。。。

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謝謝邀請。
個人認為，普及最大的困難是達到能充分體現出皮帶或者軸傳動的優勢時，成本會很高，很難普及。
先說皮帶，第一，對於皮帶來說，車架首先需要有後叉的開放設計，因為皮帶是一個閉環，必須套進去，不能像鏈條一樣可以截斷重新接上，對車架的工藝有了更高的要求。第二，車架五通和後叉的精度要很高，因為皮帶對所謂「鏈條線」的平行度要求很高，不像鏈條，飛輪和牙盤允許不在一個平面上，有一定的偏差是可以的，但是皮帶對這個偏差的寬容度非常低，如果偏差不合適皮帶在轉動時很快會直接脫落，所以車架的精度要求直接上去了，對飛輪和牙盤的同心度也有較高的要求，成本自然也高了，同時意味著外變速不能實現。第三，傳動效率接近鏈條的皮帶，皮帶的材質要求很高，以聚氨酯為主要材質的皮帶，必須有碳纖維這類的高強度和剛性的材質提升拉伸剛性，這又進一步提升成本。達到理想性能的皮帶傳動，意味著要匹配高質量的車架，傳動組件和裝配工藝。普及自然很難。相同的成本下，鏈條傳動更輕易地實現了大範圍變速，高傳動效率，輕量化，規模化的需求。

對於軸傳動，其實曾經推出過，尤其是日本市場（丸石）。軸傳動對車架的質量和工藝明顯更高，它需要一個車架的結構強度的同時，要將變速箱以後叉的形式整合到車架中，這意味著單純的焊接不可能，而必須有鑄造鍛造插管等其他形式。其次，重量上不能避免的存在劣勢。整個軸傳動，至少需要四個齒輪和一個桿，傳動效率遜色於鏈條傳動，提高傳動效率對齒輪的精度要求也很高。還有一個問題，因為齒輪的布局，中軸不得不加寬，隨之而來的曲柄和腳踏也變寬，造成踩踏姿勢的影響。

以上劣勢如果解決，不通過提高成本和工藝質量基本很難實現。而相比提高的成本，完全可以將鏈條組件升級為更優秀更輕量更耐用的級別，從而帶來更好的體驗。

至於免維護低故障率，這個優勢是存在的。這也是皮帶和軸傳動沒有完全被淘汰的最後堡壘，特別是城市休閑車，還有共享單車行業。

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這麼古老的問題突然邀請我。。
軸傳動和皮帶傳動在自行車上都是有使用的。我們可以比較一下各種傳動方式的優缺點。
軸傳動
優點:幾乎完全免維護，防水防塵，無噪音。
缺點:成本高，重量重，傳動效率低，只能使用內變速（重量更重，效率更低，成本更高）
皮帶傳動
優點:幾乎完全免維護，無噪音。在高張力的情況下有接近鏈傳動甚至更高的傳動效率。不帶變速系統時重量最輕。
缺點:成本較高，需要很高的張力，不方便安裝，只能使用內變速（重，貴）
鏈傳動
優點:高效，成本較低，可使用外變速系統（輕，廉價，高效）
缺點:需要經常維護，壽命較短（相對），有噪音，外變速易損壞。
再看看各種類型的自行車對傳動系統的主要需求。
專業自行車:高效，輕量化。
休閑自行車:廉價，可靠。
這樣一排列，為什麼軸傳動和皮帶傳動不能成為主流是不是就很明顯了。

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居然有人邀請我....好的吧
軸傳動已經有了啊，摩拜單車不就得標準的軸傳動自行車么？

就是你們大家都吐槽的那個，特別難騎，特別沉的車 軸傳動的確要比鏈條傳動抗磨損的能力好，使用時間久。當時膜拜的口號不也是做一個十年騎不壞的車么...
但是，問題來了！挖掘機....啊不，軸傳動自行車缺點在於沉！不信你去搬一下膜拜最初版本的車，車身是鋁合金的，已經很輕了吧，但是裡面傳動軸是一根實心的鋼軸，就跟你舉鐵的時候，舉得那個桿差不多，比那個更沉。
別問我什麼是舉鐵，活該你妹女朋友
缺點二是造價高啊！膜拜一輛車三千的成本，就問，給你三千你是去買個小輪子巨沉的車，還是買個差不多不錯的山地車？
皮帶輪傳動....首先皮帶輪可靠性差啊，下個雨什麼的全都老化了，每天還要給自行車換皮帶，你不累么？

分割線~~~~有玩創世戰車的加我喲！帶你們飛~藤原拓海的ae86喲

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當然是成本和實用性角度考慮的啦。

主流用途考慮，鏈傳動傳動比穩定，效率較高，也不容易損壞腐蝕。

話說這是我們上學期金屬學的考試題。。。。

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大堆的數據我不說了
皮帶傳動。成本高，應急能力差(路上斷了就哈哈哈了，鏈條可以少一節繼續用。)，異物敏感(卡了垃圾磨損厲害，噪音)。
軸傳動。重，影響幾何，需要變速箱(軟尾好說，你叫公路和硬尾怎麼辦？)。
鏈條不是最好的，卻是各種妥協下來最合適的。

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自行車現在看來是很簡單的一個產品。

但是在自行車發明初期，自行車可不是現在這個樣子。

稀奇古怪，各種各樣的都有。

自1817年開始，人們便在嘗試各種形式的設計。沒有人會想出來，自行車究竟應當是個什麼樣子？

德國男爵卡爾杜萊斯是一般公認的自行車發明人，他在1817年製造出有把手的腳踢木馬自行車，他在車子前輪上裝了一個方向把手，這是人們第一次看到不需用馬拉的奇怪車子，也是人們最早的自行車印象。他的發明是構想是來自於溜冰鞋的原理，他想如果人們在兩輪之上放個座墊，人坐在上面兩腳下垂交互踩踏前進車子就能像溜冰一樣前行了。

他的木馬自行車在1818年正式取得德國及法國的專利，成為自行車的開山鼻祖，這輛自行車是以木頭製造，這台車就是靠人的兩隻腳在地上蹬，以現今來看就像是木造的玩具木馬，比現在的鐵馬重好幾倍，這台木馬自行車的發明對人類有極大的貢獻。

最早的木馬車沒有把手不能控制方向、不能轉彎、只能直線前行，木輪的轉動及停止完全靠雙腳踢地來控制；杜萊斯把木製的車架跟把手裝在車上之後，轉彎或移動方向就更方便了，不必停止兩腳踢在地上的動作，更不必提起車子移動方向；這部車子就被拿來作為玩具馬。

1819年英國、德國也都先後成立了自行車運動歷史上最早的自行車學校，教人如何騎玩具馬-Hobby Horse；在當時沒有汽車、火車的時代，以馬車為交通工具的法國、英國、美國形成了爭相騎玩具馬的風氣，人們跨上了玩具馬用力蹬，速度越快，車子就越穩，這個騎玩具馬的風氣在歐美持續了約十年的歷史。

在1818年英國的鐵匠及機械師丹尼士強生(Dening Johnson)率先以鐵造取代了木頭材質，以鐵造取代了車輪的骨架，接著他又在倫敦創辦了兩所學校以訓練人們學習及騎乘自行車。後來英國人就把這台有趣的車子叫作Hobby Hors，這台鐵制的車由技術好、有經驗的人騎乘時速可以到十三公里。

到了1830年法國政府正式決定以玩具馬作為郵差送信的交通工具；1839年英國蘇格蘭的冶鐵匠湯馬士麥米倫(Thomas Macmillan)將Hobby Horse改良，他不斷思考如何能坐在車上，腳能不著地還能使車子前進，最後他終於設計了一輛前輪大於後輪，並加上踏板及槓桿在後輪來驅動車子的自行車，騎乘時不需再以腳踩地面去轉動輪子前進，這也是自行車發明的一大進步。

1861年法國的娃娃製造商Michanx發明了前輪驅動的自行車，在前輪軸上直接加上踏板，靠著這台自行車可以騎遍整個歐洲。他們推測車子走得更快主要關鍵在於車輪體積的大小，車輪越大則滾動一圈的距離就愈長，速度相對也就愈快。1867年Michanx成立公司並開始大量製造。

由於大量推廣使用，此時自行車開始了量產化的階段，後來自行車的製造都是以這台車作改良，當時法國巴黎就是自行車的製造中心；法國在1868年在競馬場舉辦有史以來第一場自行車競賽，使用的就是這台自行車。1869年法國人又發明了鏈條來驅動後輪，到此時的自行車算是完整的版型。

1870年英國的詹姆斯史達雷(James starley)設計了大小輪的自行車，那時後輪的直徑只有90公分，前驅動輪直徑卻有125公分以上，行車速度相當快；同一段時間法國人也作同樣的改良，將車子的材質由木質改成鐵質與橡膠零件，也是前輪驅動，前輪直徑比後輪大數倍。騎這種車像騎馬一樣高高在上很威風，但是下坡時加速十分危險容易跌倒以及高度的關係上下車就存在著危險性。

1869年法國人發明用鏈條來驅動後輪，出現了安全型自行車；1874年英國詹姆斯史達雷發明了穿鋼絲的輪圈，並且製造了三輪車，成了當時淑女們的最愛。1885年英國人把自行車改良成前後輪一樣大小，並使用鏈條驅動，叫做Rove型的自行車，這個車型就是現代化自行車的雛型

。

1888年一位住在愛爾蘭的獸醫(John Boyd Dunlop)——就是現在鼎鼎大名的鄧祿普輪胎的締造者——發明了橡皮充氣輪胎，這是自行車發展史上非常重要的發明，它不但解決了自行車多年來最令人難受的震動問題，同時更把自行車的速度又推進了許多。其實之前也有人發明過橡皮輪胎，但因為那個年代橡膠的價格非常昂貴，所以未被廣為使用。

從德國男爵的發明第一台自行車以來經過許多人不斷研發，到現在腳踏車才算完全定型。與以前發展中的自行車相較最大的進步，就是高度變低、材料變好；傳動方面則是由鍊條傳動後輪，增加了車子的穩定度。

以上這些重要的時間點，都是自行車取得「重大設計進展」的時候。但是現在看來，這些重大突破，似乎也沒什麼難的。

所有你能想像到的機械結構和形狀，都已經寫在自1817年到現在的幾萬件專利申請中（主要是國外專利）。

可以肯定的是，皮帶傳動、軸傳動在某一時期肯定是流行過。

只不過，你我誕生在80年代，我們腦海中的自行車，就是這個樣子的。所以我們才認為其不曾流行。然而它們畢竟曾經流行過。

然而，你我的眼光只能看到滄海一粟。

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什麼叫軸傳動？

腳蹬子中間那根圓圓的算軸傳動不....

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鏈條傳統最成熟，成本最低。

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嗯嗯, 我準備發明用齒輪傳動的自行車!!!

這個傳動效率最高了. 就是變速有點麻煩. 只能採用內變速.

以上是一本正經(有理有據)地胡說八道

皮帶的傳動效率不及鏈條. 軸傳動要提高效率需要高精度加工和裝配. 但是要做成比皮帶效率更低的東西則很容易.

而且皮帶的壽命比起鏈條也堪憂. 當然, 或許真有壽命很長的皮帶, 但是價格肯定超過普通鏈條好多, 而且傳動效率還是沒有鏈條高.

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皮帶的優點在於安靜和不需要潤滑，所以不會像鏈條一樣沾上油泥或者生鏽，平時檢查一下有沒有裂痕就好了
軸傳動的優點在於不用擔心塵土和雨水，運行起來很乾凈，維護周期很長，也不用擔心行駛中斷裂的問題

但是，

皮帶和軸傳動的傳動效率都不如鏈條好。皮帶沒法像鏈條一樣緊，所以限制了飛輪和牙盤的尺寸一定比用鏈條的大。軸傳動的成本很高，重量也遠比鏈條要大，而且萬一出問題了是災難性的。

而用鏈條只要注意潤滑和清潔，其他方面都遠超過軸傳和皮帶，關鍵是能在不高的成本下表現出很好的傳動效率，維修也很方便，一個熟練的技師能在3分鐘內完成鏈條的更換和變速的調節，而且是在不拆卸任何零件的條件下，而且重量上也是最有優勢的，這在現在這個以克來計算自行車重量的時期算得上是最優之選了

各大零件廠商幾年前就開始在鏈條的剛性，潤滑度，重量上做文章，「黃金鏈條」，「黑鑽鏈條」，「半鏤空」，「雙面鏤空」，各種塗層材質設計技術層出不窮，可終究是沒人跳出鏈條這個大框，不是沒有原因的

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