前輪と後輪のハブに異なるサイズのボールベアリングがあるのはなぜですか?


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従来のフロントホイールカップおよびコーンベアリングには、各サイドに10x 3/16 "のボールベアリングがあり、後輪には、各サイドに9x 1/4"のボールベアリングがあります。

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製造業者は、組み立ての容易さや在庫の面でバイクを簡素化するために、長い間継続的に探求してきました。要は、リテーナリングをボールベアリングに置くと、9個のアイテムが背面の1個になり、1個または2個のボールが節約されます。これにより、アセンブリも高速化されます。

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リテーナ内の7個の1/4 "ボールは、リテーナ外の8個または9個のボールと同じ仕事をします。

ベアリングが小さければ小さいほど、同等のサイズのレースに収まるので、数とサイズは直接関係していると思います。

では、なぜ前部と後部で異なるサイズのベアリングを使用しているのでしょうか?

後部の重量負荷は、より少ないベアリングとより大きなベアリングを必要とするのに十分ですか?

または、前輪の重量不足は、より小さく、おそらくより安価なボールベアリングを可能にするのに十分に異なりますか?

理論的根拠はありますか?それともそれらの別の「これは常にそうである方法です」

これはしばらくの間私を困惑させました。SEには関連する質問がなく、Webを検索しても良い答えが見つかりません。


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前部での日常的な負荷は後部での負荷の約半分(摩耗)ですが、衝撃負荷(スポーリング)はおそらく同様です。おそらく摩耗が支配的です
クリスH

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また、高品質のベアリングではケージを使用しないことに注意してください。
ダニエルRヒックス

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@EricShain-過去1年間に20から30のホイールハブがありました。それらのほとんどすべては、最も安いものを除いて、ケージなしです。裸のボールに触れるよりもケージの方が摩耗/ドラッグが多くなります。
ダニエルRヒックス

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@DanielRHicks私はエンジニアであり、ハイエンドのベアリングを使用する要求の厳しいアプリケーションでは、ほとんどすべてがセパレーターを使用していることを証明できます。自転車は非常に低速のアプリケーションなので、おそらく多少高い負荷容量がより重要です。
エリックシェイン

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@EricShain-私もエンジニアです。
ダニエルRヒックス

回答:


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まず、標準のシマノカップとコーンベアリングのサイズは必要ありません。独自のXTR FH-M975を使用してください。これには、リアハブに3/16のベアリングがありました。

私が今考慮したことの1つは、MTBがハブの1つにしか存在しない場合があるため、この方法でいずれかのベアリングサイズを損傷することに関する問題はありそうもないことです。

残っているのは、典型的な平均負荷分散です。ベアリングのサイズと負荷は両方ともベアリング寿命の要因です。したがって、私の全体的な結論は、これは実際にはこれが何よりもベアリング寿命の問題であるということです。ベアリングが改善されたとしても、これはサイズの不均衡を維持してリアベアリングの寿命を延ばす正当な理由となります。

http://www.skf.com/us/products/bearings-units-housings/principles/bearing-selection-process/bearing-size/size-selection-based-on-rating-life/index.html

カップとコーンの外側には、たとえば、Hope Pro2 Evoを使用できます。フロントは20x32x7で、リアは17x30x7で、両方のベアリングは同じサイズですが、リアのほうが少ないです。カートリッジの半径を大きくして、より大きなアクセル規格に対応するために、フロントはより多くのベアリングを必要とするだけだと思います。ハブのフリーホイールにさらに3つのベアリングがあることに注意する価値があります。これが物事にどのように影響するかは分かりませんが、シマノフリーハブにもベアリングがあります。編集:逸話的に、私のpro2 evoのリアベアリングはフロントよりも早く交換する必要がありました。

実際の負荷は大きく異なります。

Lennard Zinnが後部と前部の荷重を測定し、「70/30であっても驚かないでください」

http://www.velonews.com/2015/01/bikes-and-tech/technical-faq/technical-faq-weight-distribution-compatibility_357312

他の点では同一のベアリングの場合、サイズに応じて負荷が増加する可能性があります。

https://www.bearingworks.com/bearing-sizes/

上記は、ベアリングの数とサイズが異なる6000シリーズカートリッジベアリングを扱うため理想的ではありませんが、ベアリングのサイズ(幅が大きくなると)に応じて定格荷重が増加することを明確に示しています。

関連するものやすべてに関してより深く知りたい場合は、

http://www.skf.com/us/products/bearings-units-housings/principles/bearing-selection-process/bearing-size/index.html

http://www.nmbtc.com/bearings/engineering/load-life/

編集:私の最後の考えは、カップとコーンは安価なハブの主食であり、変更はおそらく(少なくとも最初は)コストを増加させ、ベアリングサイズの標準的な期待に反し、メーカーへのコストの増加は消費者に渡されると考えています、予算のハブの場合、コストの増加に対して消費者に実際に利点はありません。つまり、彼らは機能します。メンテナンス時に非常に長い間うまく機能し、そうでないときでも驚くほど長く驚くほどうまくいきます!重量のこれまたはその改善を示したり、最適化されたハブでローリングしたりすることができたとしても、これは実際により多くの利益につながりますか?私はそれを非常に疑います。製造業者は、物事を以前の状態のままにしておくだけです。なぜなら、それを変更することによって会社が得られる利点はないからです。

また、ベアリングのサイズをめちゃくちゃにした人からの苦情も考慮してください。間違いなく、新しいハブに間違ったベアリングを挿入する人が十分にいるでしょう。技術的に次善のソリューションの例はどこにでもありますが、それらの多くは利益に最適です。

私は、「両方の車輪が同じように長く続くべきである」という単純な哲学が最初の決定の背後にある主要な原動力であると強く信じています(しかし証明できません)。


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ロボカレン
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