歳差運動（機械的）

歳差運動とは、円形の穴の中にある円形の部品が互いに回転する過程であり、内側の部品は回転方向とは反対の方向に外側の穴の円周を転がり始める。これは、内側の部品と外側の部品の間に大きすぎる隙間があり、常に方向を変える部品にかかる半径方向の力によって発生する。内側の部品の回転方向は、半径方向の力の回転方向と逆である。^[1]

モーター、エンジン、歯車列などの回転機械では、シャフトとブッシングの間、またはローラーベアリングとボールベアリングのレースと転動体の間に隙間が大きすぎると、歳差運動が発生することがあります。このような歳差運動は、摩耗、不適切な潤滑（少なすぎる、または薄すぎる）、または精密工学の欠如の結果として発生することが多く、通常、過剰な振動と、聞こえる程度のこすれ音またはブザー音を伴います。これにより摩耗プロセスが加速され、接触面の剥離、 かじり、または偽ブリネル摩耗（フレッティング摩耗）につながる可能性があります。

回転する物体の固定部品、例えば穴にねじ込まれたボルトでは、横方向または放射状の荷重が使用中に常に位置を変えるため、この横方向の力は回転方向と反対方向に移動する回転力に変換されます。これにより、回転方向に応じて、負荷がかかるとねじ部品が締まったり緩んだりすることがあります。通常、その力はレンチの一般的なトルクをはるかに超えることがあります。たとえば、これは自転車のペダルで一般的な問題であり、1930 年代以降に製造されたほぼすべての自転車では、左側のペダルに左ねじ (逆ねじ) が装備されており、走行中にねじが緩むのを防いでいます。^[1]

この歳差運動は、純粋に接触力によるプロセスであり、慣性に依存せず、回転速度に反比例しません。これは、トルクフリー歳差運動やトルク誘起歳差運動とはまったく関係ありません。

フレッティングによって生じる歳差運動により、大きなトルク負荷がかかった締結部が緩む可能性があります。

自動車では左側の車輪に 左ネジのラグナットも使用されていましたが、現在ではねじ山がねじれないテーパー状のラグナットが一般的に使用されています。

自転車のペダルは左クランクに左ネジで取り付けられているため、歳差運動によってペダルが緩むのではなく、締め付けられます。ペダルはクランクから外れる方向に回転するため、これは直感に反しているように思えるかもしれませんが、歳差運動によって生じるトルクは、ベアリングの摩擦やペダル ベアリングの詰まりによって生じるトルクよりも数桁も大きいのです。

ペダルの場合、回転荷重は、クランクとともに回転するスピンドルに下向きのペダリング力がかかることで生じ、主に下向きの力がペダルスピンドルの周りをペダルの回転とは反対に回転します。あまり明らかではないかもしれませんが、金属は鋼鉄のバネから明らかなように剛性材料ではないため、しっかりとフィットする部品であっても弾性のために相対的な隙間があります。負荷がかかると、動きを引き起こすのに十分な微小な変形がこのようなジョイントで発生します。これは、ペダルスピンドルがクランク面に着座する部分の摩耗跡から確認できます。」^[1]

シマノ SPD アクスル ユニットは、メンテナンスのためにペダル本体から取り外すことができますが、アクスル ユニットが右側のペダルにねじ込まれる部分には左ねじが付いています。これは、ペダルとクランクのインターフェイスとは逆のケースです。そうでないと、ペダル本体がアクスルの周りで回転すると、一方が他方から外れてしまう傾向があります。

イギリス式のねじ付き自転車ボトムブラケットは、右側（通常はドライブ側）がボトムブラケット シェルに左ねじで取り付けられています。これは、ペダルがクランクに取り付けられる場合とは逆で、部品間の相対的な動きの感覚が逆になります。（イタリア式およびフランス式のねじ付きボトムブラケットは、両側に右ねじが付いています。）

スプライン スプロケットは、フリーハブにねじ込まれたロックリングに対して歳差運動をします。 シマノは、カセット スプロケットを所定の位置に保持するために戻り止め付きのロックリングを使用しており、これが歳差運動に抵抗します。 スターメイ アーチャーはかつて、2 速および 3 速レーシング ハブに 12 スプライン スプロケットを使用していましたが、同じ理由で左ねじのロックリングで固定されていました。(固定ギア自転車も左ねじのロックリングを使用しますが、これは歳差運動のためではなく、スプロケットが緩み始めた場合にロックリングが締まる傾向があることを確認するためだけです。)

手動変速機のベアリング支持ギアは、ドッグギアの噛み合いによりシャフトと同期して回転します。この場合、ベアリングの直径の隙間が小さいため、ローラー グループのギアに対する歳差運動が誘発され、同じベアリング ローラーが常にギアの同じ場所に押し付けられると発生するフレッティングが軽減されます。通常、4 速と 5 速のギアには歳差運動を誘発する機能がありますが、1 速から 3 速のギアには、車がこれらのギアで過ごす時間が短いため、歳差運動を誘発する機能がない場合があります。低速ギアが長時間噛み合っている場合、ギア ボックスで歳差運動が不足してトランスミッションが故障する可能性があります。^{[引用が必要]}

• フレッティング