Грамматический словарь Зализняка (склонения слова):
Велогонка, велогонки, велогонки, велогонок, велогонке, велогонкам, велогонку, велогонки, велогонкой, велогонкою, велогонками, велогонке, велогонках
велого́нка
-и, род. мн. -нок, дат. -нкам, ж.
Велосипедная гонка.
велого́нка
ВЕЛОГОНКА -и; мн. род. -нок, дат. -нкам; ж. Велосипедная гонка. Традиционная в.