ボールベアリングはどのようにして機械の摩擦を軽減するのでしょうか?

1. 回転運動: ボールベアリングが機械の摩擦を低減できる理由の鍵は、回転運動の設計にあります。ボールベアリングは内部に球状のボールが多数入っており、内輪と外輪の間の軌道上に配置されています。ベアリングに外部荷重がかかると、ボールはすべり軸受のように表面上を直接滑るのではなく、内輪・外輪の軌道上を転がり始めます。この回転運動により、接触面間の相対運動が大幅に減少し、それにより摩擦とエネルギー損失が減少します。回転運動の利点は、本質的に滑り摩擦ではなく回転摩擦の一種であることです。転がり摩擦において、玉と内輪・外輪との接触点は、実は一瞬の接触です。その後、ボールは前方に転がり続け、接触点はすぐに次の位置に移動します。この瞬間接触機能により、接触面間の摩擦面積と接触時間が大幅に減少し、摩擦の発生が軽減されます。回転運動は荷重の分散にも役立ち、ベアリング内の荷重がより均等に分散されます。各ボールは荷重の一部を取り、それを周囲の軌道に伝達し、それによってベアリング内部の局所応力の集中を軽減します。この均一な荷重分散により、ベアリングの摩耗と疲労が軽減され、ベアリングの寿命が延びます。転がり運動により、ボール ベアリングはより効率的な方法で機械の摩擦を軽減できます。ボールベアリングは転がり運動を通じて接触面間の相対運動を減らし、摩擦の発生を減らし、負荷を分散することでシステムの効率と信頼性を向上させます。

2. 負荷の分散: ボールベアリング内のボールは負荷を効果的に分散し、ベアリング内でより均一な負荷分布を形成します。これに対し、すべり軸受では通常、接触面に荷重が集中するため、局所的な応力集中が生じやすく、摩擦や摩耗が発生します。ボールベアリングは荷重を分散することでベアリングとシャフト間の接触応力を軽減し、ベアリングの耐用年数を延ばし、システムの信頼性と耐久性を向上させます。

3. 接触面積が小さい: ボールベアリングの転動体の接触面積は、滑りベアリングの滑り面よりも小さくなります。これは、一定の荷重の下で、ボール ベアリングが接触面間の摩擦を軽減できることを意味します。接触面積が小さいということは摩擦が小さいことを意味し、エネルギー損失と発熱が減少し、システムの効率と省エネが向上します。

4. 潤滑システム: ボールベアリングには通常、ベアリング内部にグリース、外部に潤滑油などの潤滑システムが装備されています。これらの潤滑剤は、ボールベアリングの接触面に潤滑膜を形成し、摩擦係数を低減し、転がり摩擦やボールと内外トラック間の摩擦を低減します。優れた潤滑システムは、ベアリングの動作温度を下げ、摩擦損失を減らし、ベアリングの耐用年数を延ばすことができます。

5.精密製造：ボールベアリングは通常、ベアリング内部のさまざまな部品のサイズと取り付け精度を確保するために精密製造プロセスを使用して製造されます。この精密な製造により、ベアリング内部のクリアランスと摩擦が低減され、ベアリングの回転精度と安定性が向上します。また、精密な製造により、ベアリングの内部部品が外部部品と適切に適合することが保証され、摩擦とエネルギー損失が低減され、システムの効率とパフォーマンスが向上します。