Un juego de ruedas es un componente central de la bicicleta y consta de cuatro partes principales: radios, llanta, neumático y cubo. Soporta el peso de la bicicleta, transmite potencia de conducción y se adapta a diversas condiciones de la carretera. Los radios reducen la resistencia aerodinámica a través de diseños con palas o tope. Las primeras llantas usaban comúnmente orificios de 32 a 36 radios, mientras que los diseños modernos reducen gradualmente la cantidad de orificios para lograr un menor peso y un rendimiento aerodinámico mejorado. Los neumáticos incluyen cámaras de aire con válvulas Presta o Schrader, así como neumáticos exteriores de alta gama reforzados con capas resistentes a pinchazos de Kevlar.La evolución de los sistemas de juegos de ruedas se ha centrado en la optimización de componentes. Los cubos han pasado de diseños de copa y cono a estructuras de soporte de cartuchos para mejorar la suavidad de rotación. Los radios ahora utilizan materiales livianos y perfiles de sección transversal que reducen la resistencia. Las llantas están optimizadas para diferentes condiciones de conducción al reducir el número de orificios de los radios y refinar las formas de la sección transversal. Los neumáticos continúan evolucionando gracias a los avances en materiales y tecnologías de protección contra pinchazos. Las llantas se pueden clasificar en llantas de sección profunda (aero), que ofrecen una fuerte resistencia a los impactos longitudinales, y llantas de sección en caja, que proporcionan una mejor resistencia al impacto lateral. La sección transversal de las llantas profundas aprovecha los principios aerodinámicos para reducir la resistencia del aire. Durante el montaje, se presta mucha atención a la rectitud de la llanta, los ángulos de amarre de los radios y la tensión equilibrada de los radios, lo que garantiza la estabilidad de conducción y una transferencia de potencia eficiente.

El cubo de la bicicleta es el componente central de una rueda de bicicleta, ubicado en el centro de la rueda y conectado a la llanta a través de radios para formar una estructura integrada. Su carcasa suele estar hecha de aleación de acero o aleación de aluminio, y se utiliza sistema de cojinete interno para reducir la fricción rotacional. El cubo trasero integra un cuerpo de cubo libre para montar el casete y permitir la transmisión de potencia accionada por trinquete. Los bujes modernos adoptan un diseño modular e incluyen interfaces estandarizadas —como soportes de seis pernos y anillos de bloqueo central— para adaptarse a los sistemas de frenos de disco.Según los principios de transmisión, los bujes se pueden clasificar en bujes de una sola velocidad, bujes de descarrilador y bujes de engranajes internos. Entre ellos, los cubos desviadores ajustan la velocidad de rotación cambiando el engranaje. Las tecnologías patentadas indican que los conjuntos de bujes utilizan una estructura de acoplamiento estriado interno para transmitir la fuerza motriz, con parámetros de ángulo de superficie controlados dentro de un rango de 0 °–60° para lograr una eficiencia de transmisión óptima. Durante el mantenimiento, se requieren herramientas especializadas para quitar el buje libre y reemplazar los cojinetes.