ボールベアリングの力学

転がりのクラスの2つのメンバーの1つであるボールベアリング、またはいわゆる減摩ベアリング（クラスのもう1つのメンバーはローラーベアリングです）。ボールベアリングの機能は、動きに対する摩擦抵抗が最小になるように、互いに対して動く2つの機械部材を接続することです。多くの用途で、部材の1つは回転シャフトで、もう1つは固定ハウジングです。

ボールベアリングには3つの主要な部分があります。2つの溝付きのリング状のレース（トラック）と、いくつかの硬化スチールボールです。レースは同じ幅ですが、直径が異なります。小さい方は、大きい方の内側にフィットし、外側の表面に溝があり、内側の表面の機械メンバーの1つに取り付けられています。大きい方のレースの内側には溝があり、外側の面は他のマシンメンバーに取り付けられています。ボールは2つのレース間のスペースを埋め、溝の摩擦を無視して転がります。ボールは緩く拘束され、リテーナーまたはケージによって分離されます。

1列のボールを備えた最も一般的なボールベアリングは、通常、ラジアルボールベアリング（つまり、回転軸に垂直な荷重を運ぶように設計されたもの）として分類されますが、アキシャルまたはスラスト荷重（つまり、 、回転軸に平行な荷重）は、そのラジアル容量を超える場合があります。アンギュラコンタクトベアリングは、アウターレースの溝の片側を切り取って、より多くのボールを挿入できるようにします。これにより、ベアリングは大きなアキシアル荷重を一方向にのみ運ぶことができます。このようなベアリングは通常ペアで使用されるため、高いアキシアル荷重を両方向に運ぶことができます。単列ボールベアリングのクリアランスは非常に小さいため、ハウジングに対するシャフトのかなりの位置ずれに対応できません。自動調心軸受の1つのタイプは、2列のボールと、外輪に球面の内面を備えています。純粋なスラスト荷重の場合、2つの溝付きプレートの間にボールを挟んだボールスラストベアリングがあります。すべり軸受よりも優れたボールベアリングの利点は、始動摩擦が低いことです。ただし、耐荷重油膜を形成するのに十分な速度では、滑り軸受の摩擦は玉軸受の場合よりも小さくなることがあります。