ベアリングの必要性がよくわかりません。回転を滑らか

質問

ベアリングの必要性がよくわかりません。回転を滑らかにするとありますが、滑らかだどどのような効果があるのですか？
例えば自動車の場合です。エンジンのピストン運動がクランクシャフト通じて回転運動になるとします。自動車の真ん中に太い軸が回転するようになります。そこからタイヤまでのところにベアリングがあるんですよね？
そうすると軸にベアリングすると、軸の回転につられてベアリングの内輪が回ります。中のころとかボールが回ります。外輪は沢山回るんですか？ない方が回転運動が伝わるような気が、、、
軸にベアリング付けた時とアッシリアの重いものを地面との間にころを付ける時との比較がわかりません。アッシリアの場合、重いものを小さな力で運ぶために重いものと地面の間にころをつけます。そうすると地面との接触面が少なくなり摩擦が小さくなり、重いものを容易にはこべるようになります。
軸に付けるベアリングやプーリーはアッシリアの場合のどれに相当するんですか？回転が滑らかになると力を伝えやすくなるんですか？
第一に内輪が回ってころが回ったら接触面小さくなるから外輪は回らなくなるのでは？外輪を回さない事が目的？
そもそも発想が違いますか？教えてください。
http://www.jbia.or.jp/about/m.html

回答No.11

nijjin · ベストアンサー

車のタイヤを動かす軸は勝手に転がっていかないように車に固定されています。
しかし、固定してしまえば回りません。
固定を緩くして回るようにすれば振動やガタつきが起こるし、固定している部分と設置している部分とが摩擦で高温になるし金属が削れてしまいます。
それを軽減するためにベアリングがあります。
ベアリングはコロの接触面積を最小にし、かつ円の中に収めて無限に動くようにしたものです。

また、エンジンの動力（プロペラシャフトの回転）を横方向にしタイヤに伝えるのはベアリングではなくデファレンシャルギアです。
http://www.carsensor.net/contents/terms/category_477/_9500.html
ノーマル　デファレンシャルギアの説明
https://www.youtube.com/watch?v=GRmyFVIprv0

>ベアリングやプーリーはアッシリアの場合のどれに相当するんですか？
デファレンシャルギアのことであればコロには該当しません。

車の部品用語集
http://homepage2.nifty.com/vatabo/yougosyu.html
コチラでその他色々な解説があります。

回答No.10

foomufoomu

質問者さんに代わってお答えします。

アッシリアの意味は、質問文の最後にあるリンクを見ればわかります。

回答No.9

kimamaoyaji

アッシリア？？　現在のイラクにあった王国が何か関係しているのですか？
そこの所の説明が無いと、全く意味不明です。
ベアリングは、軸と軸受けの摩擦を低減させるための、部品です。
＞第一に内輪が回ってころが回ったら接触面小さくなるから外輪は回らなくなるのでは？外輪を回さない事が目的？
使用する所が違います、内輪の軸受けに使うもの軸受けはボディに固定されていて、ボディが内輪の回転で回転しないように、ベアリングを使います。
貴方の言われる使い方は遊星ギヤの使い方だと思います、内輪→遊星ギヤ→外輪で遊星ギヤの回転力を制御することで、内輪から外輪へ動力の伝達力をコントロールできます。

回答No.8

foomufoomu

もしかして、ベアリングが何なのか、わかってないのでは？　これですよ。
http://www.ntn.co.jp/japan/ntnstory/teach/vol034.html
（滑り軸受も広義のベアリングですが、ふつうは転がり軸受をベアリングと呼びます）

ある程度の大きさのエンジン（の模型）でも作ってみればすぐにわかります。
軸受にベアリングを入れないと、あっという間に軸と軸受がすり減って、隙間だらけのガタガタになってしまいます。
ベアリングの働きは、「回転を滑らかにする」のではなく、「軸と軸受の間の摩擦を減らす」です。
摩擦が減るので、回転エネルギーの損失を減らすことができます。小さな力で回転させることもできます。

＞重いものを小さな力で運ぶために重いものと地面の間にころをつけます。
ベアリングのボールは、この「ころ」と同じ働きをします。

＞軸に付けるベアリングやプーリーは
ベアリングとプーリーは、まったく別の働きをするものです。
プーリー
http://www.honda.co.jp/study-motor/contents/drive-belt/kantan-page/

補足

ベアリングと軸受けは別物ですか？支えとの接点で外輪を接触させて外輪を回さない構造にして支えで回転が止まらないようにしているのまではわかりました。ベアリング＝軸受けと使っているのと別物と扱っている場面があったので疑問に思いました。

回答No.7

tori_sanpo

ボールベアリングとユニバーサルジョイント(ついでにボールジョイントも)を混同していませんか?
質問文はドライブシャフトのことかな思いますが、ドライブシャフトの途中に有るのは
ドライブシャフトが折れることを防ぐためのユニバーサルジョイントです。
ドライブシャフトがスムーズに回転するために軸受けにはボールベアリングが使われています。

回答No.6

shintaro-2

>ベアリングの必要性がよくわかりません。回転を滑らかにするとありますが、滑らかだどどのような効果があるのですか？

滑らかということは抵抗が少ないということで
省エネになります

>そもそも発想が違いますか？教えてください。

アッシリアというのは、古代文明巨石文明で使われたコロのことでしょうか？

コロとおなじですが
コロの場合は、一定距離移動するとコロは荷物の下からはずれてしまいます。
そして人間がコロを荷物の前方に持っていく必要があります。

ところが自動車ではそれができないので、タイヤは常に自動車と一緒に移動する必要があります。
タイヤを自動車につけて走るために、タイヤの軸と車体との間にベアリングがあるわけです。ベアリングを円形に配置することにより、地面と荷物とに相当するものがそれぞれエンドレスにつながり、コロを移動させる必要が無くなるわけです。
普通の回転するモーターとリニアモーターとの違いをイメージしてください。

そこにベアリングが無ければすべり抵抗が発生し、コロなしで橇にのせて荷物を運ぶのと同じことになります。平安時代の牛車や江戸時代の大八車では、車輪の軸受け部分にベアリングが採用されておらず、単なる滑り軸受けだったはずです（つまり、抵抗が大きく引っ張るのに力が要る）。

大きく見ればタイヤ自体が古代のコロに相当しますが、そのタイヤ自体に動力を伝えたり、移動させる荷物である自動車と一緒に動かすためにタイヤに直結したシャフトの外側と、そのシャフトを自動車側で支える軸受けとの間に存在するベアリングもまたエンドレスベルト内に配置されたコロに相当するかと思います。

回答No.5

shouga9

＞第一に内輪が回ってころが回ったら接触面小さくなるから外輪は回らなくなるのでは？
＞外輪を回さない事が目的？
＞そもそも発想が違いますか？
もしや力の伝達経路の途中にベアリングを入れたら。を想像してますか？

使い方からして大間違いです。
どのように使うか、はご自分で確認してください。

「アッシリア」の件は文章では何を言いたいのか意味不明です。
あなたがわかってるつもりでも他人には伝わってません。
使う語は「共通語」でないとコミュニケーション取れません。

＞アッシリアの場合のどれに相当するんですか？
知らん。何言ってるのかも意味不明。

＞そうすると地面との接触面が少なくなり摩擦が小さくなり、重いものを容易にはこべるようになります。
この文章のままでは正しくないです。
やわらかい地面に対して、接触面積が小さくなれば圧力が高くなり「めり込」みます。
すると、その上を重量物が移動するには、地面を削りながら、或いは連続して変形させることになります。
力をかけて削ったり移動したり、つまり距離移動することはそこにエネルギーを浪費することです。
エネルギー＝力ｘ距離。

自動車のゴムタイヤ、空気圧が低いと走るだけで連続して変形し、そのせいで浪費エネルギーが
大きいからです。
浪費エネルギーを下げる目的だけなら、変形しにくい、つまり金属製の硬いタイヤにすればいいです。
ただしそれだと自動車タイヤに求められる性能（クッション性、耐横滑り性、など）がダメダメなので
実際にはありません。
とはいえ、硬いレール上を走る電車の車輪は鋼鉄製です。

と、長々と回答しましたけど、これって釣りですか？

回答No.4

tetsumyi

エンジンをタイヤと直結できれば良いのですが、実際は左右のタイヤに同時に繋がないと片輪では車輪のすべりが起きてく駆動力が充分出ないしタイヤの磨耗が激しくなる上に、一方に曲がる力が働き不安定となる。
また、エンジンはできるだけ路面の凸凹の振動を少なくしないと不必要な力がかかり寿命を縮めてしまう。
ベアリングはこれらの必要を満たすための軸が曲がる機構の回転を支えます。
振動があると言うことは、軸がを固定する部分に振動の加速度に従った余分な重量が掛かったと同じに抵抗が増えることになりますし、音がうるさくなります。
昔の自動車は回転部分の精度が悪く音がうるさいと同時に、早く寿命となった。
日本の自動車はベアリング関係の精度が非常に高く、音が静かです。
電気自動車の場合は、左右両方にモータを付けて直接タイヤを付けた物もあります。

回答No.3

kuronekofan

シャフトの運動は確かにベアリングに伝わって損失になります。
しかし、シャフトが長いので支えが必要になります。
その支えがシャフトの運動（回転）をなるべく妨げないよう、抵抗を少なくし、
接地面で偏りがなく、均等になるようベアリング機構があるのです。
回転が激しいものではないときはベアリングのない、潤滑油で接触する支え機構もあります。
支えがないと、車の運動でシャフトが撓んで歪んだり、上下左右に不規則な振動が伝わって
結局動力伝達がおおきく損失します。

回答No.2

qwe2010

車では、複雑でわかりにくいと思います。
自転車にも使われていますので、そちらで想像してください。
前輪のタイヤと、ハンドルの接続部分に使われています。

タイヤの一番芯のところにベアリングが取り付けられています。
タイヤの自転車への固定は、ベアリングの中側の丸い部分をハンドルに左右からネジで締めて、固定されます。
ベアリングの内は、固定されても、その外側（タイヤ）は自由に抵抗が少なく回転できます。

自転車の後ろのタイヤも、同じように作られています。
自転車本体にタイヤは固定されていません、ベアリングが固定されています。
タイヤを回すためのペタルも、本体とベアリングで固定されています。

つまり、自転車を前に進めるための仕組み部分は、自転車本体と、ベアリングで固定され、
自転車本体とは、自由に別の動きができるようになっているのです。

それ以外にベアリングは、回転抵抗ですから、すべり抵抗に比べると、とても抵抗が少ない利点があります。
グリスのもちもよいです。

回答No.1

trytobe

密着しているものをスライドさせると、摩擦抵抗が、摩擦係数×荷重だけ必要となります。

でも、密着している先が転がる円筒や球ならば、すべらせるまでもなく、そいつらを転がせば動くのです。特に回転する軸では、潤滑物質が平行移動する必要がなく、単に軸もベアリングの球も回るだけでいいのです。

これが、「すべり抵抗」と「転がり抵抗」の違いです。