Велосипедист, нажимая на педали, приводит во вращательное движение шатуны, связанное с ними ведущее зубчатое колесо (большую звездочку) и далее через цепь и ведомую (малую) звездочку заднее колесо велосипеда. Так осуществляется движение велосипеда.
Детали, начиная от педалей и кончая ведомой (малой) звездочкой, образуют привод велосипеда или его механизм передачи. Отношение числа зубьев ведущей большой звездочки к ведомой на заднем колесе называется передаточным числом. Так, если ведущая звездочка имеет 48 зубьев, а ведомая 19, то передаточное число будет равняться 48/19 = 2,5. Заднее колесо (как и переднее) мужского дорожного велосипеда имеет диаметр 28 дюймов или 710 мм. Если ведущая (большая) звездочка в 2,5 раза больше малой (ведомой) звездочки, то заднее колесо сделает 2,5 оборота за один оборот шатунов, то есть диаметр заднего колеса как бы увеличивается в 2,5 раза и становится равным 28х2,5 = 70 дюймам. Этот диаметр условного колеса, выраженный в дюймах, носит название передача велосипеда.
Длина окружности такого условного колеса (фактически пройденный велосипедистом путь за один оборот шатунов или за один оборот ведущей звездочки) называется разверткой или шагом велосипеда. В данном примере шаг равняется 70 х 3,14 = 219,8 дюйма или 5,6 м
Таким образом, передача велосипеда — это произведение, полученное от умножения величины диаметра колеса на передаточное число, и выражается формулой D∙Z/z, где D — диаметр заднего колеса; Z — число зубьев ведущей звездочки; z — число зубьев ведомой звездочки. Отношение Z/z — передаточное число.
Правильный выбор ведущей и ведомой звездочек обеспечивает такую передачу, которая дает возможность велосипедисту соразмерно своим силам ехать по ровной дороге с максимальной скоростью и с меньшими усилиями преодолевать подъемы. Применение той или иной передачи зависит от типа и назначения велосипеда, то есть от того, где он будет эксплуатироваться: в гористой местности или преимущественно на ровных дорогах, предназначен для целен туризма или для разных видов спортивных состязаний.
Обычно на всех дорожных велосипедах имеется одна постоянная наиболее рациональная передача. Дорожные велосипеды отечественного производства снабжены очень удобной передачей, равной 70 дюймам (1790 мм).
Однако велосипедисту иногда приходится изменить существующую на велосипеде передачу, подобрать новую с учетом своих сил и дорожных условий. Допустим, что передачу в 70 дюймов необходимо изменить на передачу 64 дюйма (1625 мм). В таком случае новая передача будет равняться: 64 = D∙Z/z, где D — диаметр колеса, равный 28 дюймам; Z — число зубьев ведущей большой звездочки; z — число зубьев малой звездочки.
Отсюда Z/z = 64/28 = 2,28 или Z = 2,28∙z, то есть большая звездочка должна быть в 2,28 раза больше малой звездочки. Если ведущую большую звездочку взять с 48 зубьями, то ведомая малая звездочка будет иметь 48:2,28 = 21 зуб. При отсутствии большой и малой звездочек с вычисленным количеством зубьев следует брать звездочки ближайшие с большим или меньшим количеством зубьев, тогда передаточное число будет несколько меньше или больше заданного.