¿Por qué los cubos de las ruedas delanteras y traseras tienen rodamientos de bolas de diferentes tamaños?

13

Los cojinetes convencionales de copa y cono de la rueda delantera tienen 10x 3/16 "rodamientos de bolas por lado, mientras que la rueda trasera tiene 9x 1/4" rodamientos de bolas por lado.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Los fabricantes han estado en una búsqueda continua a lo largo del tiempo, para simplificar las bicicletas en términos de facilidad de montaje y de inventario. Al punto de poner anillos de retención en los rodamientos de bolas, se hacen 9 artículos en uno en la parte trasera y se ahorra una o dos bolas. Esto también acelerará el montaje.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Siete bolas de 1/4 "en un retenedor hacen el mismo trabajo que Ocho o Nueve bolas fuera de un retenedor.

Supongo que cuanto más pequeño sea el rodamiento, más cabrá en la carrera de tamaño equivalente, por lo que el número y el tamaño están directamente vinculados.

Entonces, ¿por qué tener un tamaño de rodamiento diferente para el frente frente a la parte posterior?

¿La carga de peso en la parte trasera es suficiente para requerir menos y mayores rodamientos?

¿O la falta de peso en la rueda delantera es lo suficientemente diferente como para permitir rodamientos de bolas más pequeños y posiblemente más baratos?

¿Hay una justificación? ¿O es otro de esos "así es como siempre ha sido"

Esto me ha desconcertado por un tiempo, SE carece de cualquier pregunta relevante, e incluso buscar en la web no ofrece buenas respuestas.

Criggie
fuente
2
Si bien la carga de rutina en el frente es aproximadamente la mitad que en la parte posterior (desgaste), la carga de choque (desprendimiento) es probablemente similar. El desgaste probablemente domina
Chris H
2
Y debe tenerse en cuenta que los rodamientos de mejor calidad no utilizan jaulas.
Daniel R Hicks
1
@EricShain: he tenido 20-30 cubos de rueda separados en el último año. Casi todos, salvo los más baratos, no tienen jaulas. Hay más desgaste / arrastre en una jaula que en tocar bolas desnudas.
Daniel R Hicks
2
@DanielRHicks Soy ingeniero y puedo dar fe de que para aplicaciones exigentes con rodamientos de alta gama, casi todos usan separadores. Las bicicletas son una aplicación de baja velocidad, por lo que quizás la capacidad de carga algo más alta sea más importante.
Eric Shain
1
@EricShain: yo también soy ingeniero.
Daniel R Hicks

Respuestas:

6

En primer lugar, el tamaño estándar de la copa y el rodamiento de cono shimano no es necesario, tome su propio XTR FH-M975, este tenía 3/16 rodamientos en un buje trasero.

Una cosa que consideré en este momento es que una MTB a veces estará solo en uno de los centros, por lo que es poco probable que haya problemas relacionados con dañar el tamaño de los rodamientos de esta manera.

Lo que queda es la distribución de carga promedio típica; El tamaño y la carga del rodamiento son factores en la vida útil del rodamiento, por lo que mi conclusión general es que este es un problema de vida útil del rodamiento más que cualquier otra cosa, simplemente están tratando de obtener la misma vida desde la parte delantera y trasera. Incluso a medida que mejoran los rodamientos, esto proporciona una razón válida para mantener la disparidad de tamaño para aumentar la vida útil del rodamiento trasero.

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

Fuera de la copa y el cono, uno puede tomar el Hope Pro2 Evo, por ejemplo, el frente toma 20x32x7 mientras que el trasero toma 17x30x7, los rodamientos en ambos son del mismo tamaño, pero el trasero tiene menos. Supongo que la parte delantera solo necesita más cojinetes para aumentar el radio del cartucho para adaptarse a los estándares de eje más grandes. Vale la pena señalar que hay otros 3 rodamientos en la rueda libre del cubo, no estoy seguro de cómo esto afecta las cosas, pero también hay rodamientos en el buje libre shimano. Editar: anecdóticamente, los rodamientos traseros en mi pro2 evo necesitaban ser reemplazados antes que los delanteros.

La carga realmente es significativamente diferente:

Lennard Zinn sobre la medición de la carga trasera y delantera, y "no se sorprenda si es 70/30"

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

Para rodamientos idénticos, la carga puede aumentar con el tamaño.

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

Lo anterior no es ideal ya que se trata de rodamientos de cartucho de la serie 6000, donde el número de rodamientos varía, así como su tamaño, pero muestra claramente que la capacidad de carga aumenta con el tamaño del rodamiento (cuando aumenta el ancho).

Si desea obtener más información sobre todo lo relacionado con los rodamientos, eche un vistazo y explore a partir de

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/

EDITAR: Mi pensamiento final es que la copa y el cono son el elemento básico de los cubos baratos, cualquier cambio presumiblemente aumentaría los costos (al menos inicialmente) e iría en contra de las expectativas estándar para los tamaños de los rodamientos, cualquier aumento en el costo para un fabricante se pasa al consumidor , en el caso de los centros de presupuesto, realmente no hay ventaja para el consumidor por el aumento del costo, es decir, funcionan, funcionan muy bien durante mucho tiempo cuando se mantienen, ¡y sorprendentemente bien durante sorprendentemente mucho tiempo, incluso cuando no lo son! Incluso si pudiera mostrar esta o aquella mejora en el peso o rodando en un centro optimizado, ¿esto se traduciría realmente en más ganancias? Lo dudo mucho. Por lo tanto, los fabricantes simplemente mantienen las cosas como han estado, porque no hay ninguna ventaja para la empresa al cambiarla.

También tenga en cuenta las quejas de las personas de que se equivocó con los tamaños de los rodamientos, sin duda habrá suficientes personas que colocarán los rodamientos incorrectos en el nuevo centro, que luego se quejarán de que su empresa es una mierda. Existen innumerables ejemplos de soluciones técnicamente subóptimas en todas partes, muchas de ellas son óptimas para obtener ganancias.

Creo firmemente (pero no puedo probar) que una filosofía simple de que "ambas ruedas deberían durar igualmente" fue la principal fuerza impulsora detrás de la decisión inicial.

Ronroneo
fuente
1
Gran respuesta. ¡Espero ver más de sus respuestas en este sitio!
RoboKaren