ベアリングを購入する際に考慮すべき要素

ベアリングを購入する際に考慮すべき要素

市場ではさまざまなタイプのベアリングが入手可能ですが、それらの違いについての情報は難しい場合があります。もしかしたら、「どのベアリングが自分の用途に最適なのか?」と自問したことがあるかもしれません。 「ベアリングはどうやって選べばいいの?」 「ベアリングはどこで買えますか?」このブログは、これらの質問に答えるのに役立ちます。まず、市場にある転動体を備えたベアリングのほとんどは、次の 2 つの大きなカテゴリに分類されることを知っておく必要があります。

これらのカテゴリ内には、独自の機能や性能向上のために最適化された設計を備えたベアリングのサブカテゴリがあります。この記事では、適切なタイプのベアリングを購入できるように、ベアリングを購入する際に考慮すべき要素について知っておくべきことをすべて説明します。

ベアリングとは?

ベアリングは、回転部品をガイドする機能を持つ機械部品です。したがって、ベアリングを使用すると、ある要素が別の要素に対して回転できるようになります。したがって、ベアリングは、大きな負荷を効率的に伝達することにより、機器がさまざまな速度で動くことを可能にする高精度部品です。高い精度と耐久性を備え、騒音や振動を最小限に抑えながら高速で動作する必要があります。ベアリングは、自動車、航空宇宙、家電製品、船舶、工作機械など、あらゆる機械装置に使用されています。ベアリングには多くの種類がありますが、最も広く使用されている主なタイプは、玉軸受、円筒ころ軸受、円すいころの 4 つです。ベアリングと針状ころ軸受。ボール ベアリングは最も一般的なタイプのベアリングですが、各デバイスには長所と短所があります。このため、Aubearing では、各ベアリングを比較して、要件を満たす理想的なアプリケーションを決定することをお勧めします。

ベアリング

ベアリングタイプ

ベアリングにはたくさんの種類があります, そのため、アプリケーションに適したタイプを選択することが重要です。アンギュラコンタクトベアリング、深溝玉軸受、円すいころ軸受などの一般的な軸受の種類がいくつかあり、それぞれに異なる性能と特性があります。各軸受タイプは、開放型またはシールド/シール型にすることもできます。オープンボールベアリングは最も一般的な種類です。シールドベアリングには、片側または両側に金属シールドが付いています。ガードは、汚れや破片が接触してベアリングの動作に影響を与えるのを防ぎます。ただし、オイルがベアリング内を自由に流れることができるため、スムーズな動作が可能になります。

ボールベアリング

ボールベアリング 円形の内輪と外輪の間に固定された転がり球面要素で構成される機械部品です。これらは、回転シャフトを支持し、シャフトと固定機械部品の間の摩擦を最小限に抑える手段を提供します。ボールベアリングは主に、低摩擦の回転サポートを必要とするシャフトを備えた機械に使用されます。さまざまな構成があり、最も顕著なのはシールドまたはシールです。ボールベアリングを標準化して互換性を持たせています。考慮事項は次のとおりです。

  • 高速または高精度アプリケーションの第一選択

  • 各種標準化フォーム

  • 特定の構成によりラジアル荷重とアキシアル荷重を処理します

ボールベアリング

スラストボールベアリング

スラストボールベアリング 特殊な種類のボールベアリングです。他のベアリングと同様に、機械コンポーネント間の相互作用と移動を促進します。ただし、それらの主な役割はアキシアル荷重をサポートすることです。スラスト玉軸受はアキシアル荷重に対する独自のサポートを提供します。スラスト玉軸受の代表的な用途:

  • 産業用ファン

  • 航空宇宙

  • 自動車

  • 鉱業

複式スラスト玉軸受

スラストボールベアリングはスムーズな動作、低騒音を実現し、高速用途にも使用できます。これらには単方向スラスト玉軸受と複方向スラスト玉軸受の 2 つのバリエーションがあり、選択は適用される荷重が双方向か一方向かによって異なります。

このタイプの玉軸受は、軌道溝を備えた座金状の軌道輪で構成されています。軸に取り付けられるリングを軸座金または内輪と呼び、ハウジングに取り付けられるリングをハウジング座金または外輪と呼びます。

これらのタイプのボールベアリングは、シャフトに固定されたセンターリングを備えた 3 つのリングで構成されています。一部のスラストボールベアリングには、レースの下に自動調心レースが付いています。取り付け誤差や軸のズレを補正するため、シートリングはシートリングの下に固定されています。小型の軸受では通常、打ち抜き鋼製保持器が使用され、大型の軸受では機械加工された保持器が使用されます。

アンギュラ玉軸受

アンギュラ玉軸受 軸受軸に対して互いに分離された内輪と外輪の軌道があります。これらのベアリングは、軸方向の力と半径方向の力の組み合わせによる荷重を支持できます。アキシアル荷重とラジアル荷重のサポートを強化するために、比較的多数のボールが搭載されている場合があります。このようなベアリングは、さまざまな負荷に対して速度を最適化し、摩擦を最小限に抑えます。アンギュラコンタクトベアリングには、単列ベアリング、複列ベアリング、4 点接触ベアリングの 3 種類があります。アンギュラコンタクトベアリングの一般的な用途:

  • コンプレッサーとポンプ

  • 金属圧延機

  • モーターと発電機

  • 工作機械主軸

  • 車両ホイールベアリング

スラストアンギュラ玉軸受

単列アンギュラコンタクト軸受

単列アンギュラコンタクト軸受 比較的高い耐荷重能力を提供するために多数のボールが含まれており、一方向のアキシアル荷重のみを支えることができます。これらは通常、2 番目のベアリングに基づいて調整され、分離不可能なリングで構成されます。

複列アンギュラ玉軸受

の設計 複列アンギュラ玉軸受 は、背中合わせに配置された 2 つの単列ベアリングに相当しますが、2 つの単列ベアリングは軸方向のスペースを取りすぎます。これらは、いずれかの方向のアキシアル荷重とラジアル荷重、および傾斜モーメントに耐えることができます。

4点アンギュラコンタクトベアリング

4点アンギュラコンタクトベアリングは、あらゆる方向のアキシアル荷重を支えるように設計されており、高い耐荷重能力を備えています。これらは、特定のアキシアル荷重によって制限されたラジアル荷重に耐えることができ、分離可能であり、複列ベアリングよりも限られたアキシアル空間を使用します。

深溝玉軸受

深溝玉軸受 は最も一般的に使用されている種類のボール ベアリングで、シール、シールド、シールド構成で購入できます。深溝ボールベアリング内のレースの寸法は、含まれるボールの寸法と厳密に一致しています。深溝ボールベアリングはラジアル方向とアキシャル方向のサポートを提供します。ただし、このような荷重の相対レベルは、接触角を調整しても変更できません。深溝玉軸受の種類には、単列深溝玉軸受、サブミニチュアおよびミニチュア軸受、マキシマム玉軸受、マグネト深溝玉軸受などがあります。深溝玉軸受の一般的な用途:

  • 電気モーター

  • 車両用モーター

  • オフィス機械

  • ガーデンツール

深溝玉軸受

単列深溝玉軸受

単列深溝玉軸受は、すべての軸受の中で最も一般的なタイプです。広く使われています。内外輪の軌道溝には鋼球の半径より若干大きい半径の円弧が設けられています。ラジアル荷重を増加させるために、両方向のアキシアル荷重を加えることができます。単列深溝玉軸受はトルクが低く、高速性と低電力損失が必要な用途に最適です。オープンベアリングの上部に加えて、これらのベアリングには通常、片側または両側にスチール製のガードまたは取り付けられたゴムシールが付属しており、グリースが事前に塗布されています。

複列深溝玉軸受

複列深溝玉軸受の設計は、単列深溝玉軸受の設計に対応しています。途切れることのない深い軌道溝があり、鋼球と密着します。これにより、ベアリングは両方向のアキシアル荷重とラジアル荷重に耐えることができます。複列深溝玉軸受は、単列の耐荷重能力が不十分な軸受構成に非常に適しています。 63 および 62 シリーズの同じ内径と外径の場合、複列深溝ベアリングは単列ベアリングよりわずかに幅が広くなります。しかし、彼らの収容能力は非常に高いです。これらのタイプのボール ベアリングは、オープン ベアリング (シールやガードなし) としてのみ提供されます。

ミニチュアボールベアリング

ミニチュアベアリング 最大 20 mm の標準ヨーロッパメートルサイズに合わせて製造されます。全体の直径は 20/XNUMX インチから XNUMX ミリメートルの範囲です。ミニチュア ベアリングは高性能を実現するように設計されており、低い操作トルクで適度なスラストとラジアル荷重を確実に支えます。したがって、ミニチュアベアリングの最も重要な特性は、精度、速度、寿命です。さらに、高速ベアリングの静音性も重要です。ミニチュアベアリングは高荷重がかかる用途には使用されず、材料の使用量も少ないため、多くはステンレス鋼で製造されています。ミニチュア ボール ベアリングの一般的な用途:

  • ジャイロ

  • 風速計

  • 流量計

  • マイクロギアボックス

  • 小型モーター

  • ラジコンモデル

ミニチュアボールベアリング

自動調心玉軸受

自動調心玉軸受 内輪とボールのアセンブリがあり、球面軌道によって外輪内にしっかりと保持されており、密閉または開放が可能です。自動調心玉軸受は、シャフトのたわみなどによって引き起こされる可能性のある軸受座に対するシャフトの角度ずれの影響を受けません。自動調心玉軸受は、その他の点で故障のリスクがある機械システムでも一般的です。動作中のシャフトの曲がり。ただし、外輪軌道が転動体に与える支持量には限界があるため、自動調心軸受の使用は軽いアキシアル荷重の用途に限定する必要があります。

自動調心玉軸受

ころ軸受

A ころ軸受 は、通常は内輪と外輪の間に固定された円筒形または円錐形の転動体で構成される機械アセンブリです。これらは、回転シャフトを支持し、シャフトと固定機械部品の間の摩擦を最小限に抑える手段を提供します。ローラーベアリングは主に、ボールベアリングよりも重い荷重のサポートが必要な回転シャフトを備えた機械で使用されます。円すいころ軸受は、ラジアル荷重に加えて、より高いスラスト荷重を支えるためによく使用されます。円筒ころから球面ころまで種類があります。ローラーベアリングは、程度は低いものの、ボールベアリングと同様に標準化されています。考慮事項は次のとおりです。

  • ボールベアリングよりも高い負荷容量

  • 高いアキシアル荷重に耐えることができます

ころ軸受には多くの種類があり、分類方法によっていくつかの種類に分けることができます。転動体の形状により、ころ軸受は円筒ころ軸受、円すいころ軸受、自動調心ころ軸受などに分類できます。軸受の構造により、単列軸受、複列軸受、スラスト軸受などに分けることができます。ころ軸受には多くの種類があり、それぞれのころ軸受には独自の特性と適用範囲があります。ここでは、ころ軸受の主な種類とその比較を紹介します。

円筒ころ軸受

円筒ころ軸受 can withstand large radial loads, even very large radial loads. There are many types of cylindrical roller bearings. They vary according to the number of rows of rollers (one, two or four rows) and whether there is a cage. The cage allows the bearing to support significant radial loads and high speeds. Since there is no cage, the bearing can have rows of rollers and therefore can support heavier radial loads. The only disadvantage is that cylindrical roller bearings without cages cannot withstand the same high speeds as bearings with cages. Cylindrical roller bearings can be further subdivided into NU type, NJ type, NUP type, etc. Cylindrical roller bearings are also very strong and have long bearing life.

単列円筒ころ軸受

テーパーローラーベアリング

円すいころ軸受 ラジアル荷重、アキシアル荷重、および複合荷重 (同時に) を負荷できる円錐ころを備えています。これらは通常、ラジアル荷重が支配的な合成荷重に耐えるために使用されますが、コーン角度が大きい場合には、アキシアル荷重が支配的な合成荷重にも耐えることができます。円すいころ軸受の分離設計により、取り付けと分解が容易になります。剛性が高いため、非常に重い荷重がかかる場合があります。ボール ベアリングとテーパー ローラー ベアリングのどちらを選択するか迷った場合は、同等のサイズのテーパー ローラー ベアリングの方がより重い荷重をサポートできることに注意してください。したがって、このようなベアリングは、機械のスピンドル、車両のギアボックス (自動車からボート、ヘリコプターまで)、または自動車やトラックの車輪のステアリングなどの用途に推奨されます。

テーパーローラーベアリング

球面ころ軸受

球面ころ軸受 ころが2列になっていて、主にラジアル荷重と一方向のアキシアル荷重を負荷するために使用されます。軸やハウジングのたわみや芯ズレによる軸のズレを補正する自動調心機能を備えています。自動調心ころ軸受は内部構造の違いにより、R形、RH形、RHA形、SR形に分類されます。

球面ころ軸受

針状ころ軸受

円筒ころ軸受と同様に、 針状ころ軸受 ケージの有無にかかわらずご利用いただけます。保持器があれば非常に高速に耐えることができますが、保持器のない針状ころ軸受は非常に大きなラジアル荷重またはアキシアル荷重を支えることができます。また、これらのベアリングはサイズが小さいため、必要な床面積が少なくなることにも注意してください。たとえば、ギアボックスによく使用されます。

ボールベアリング vs ニードルベアリング

スラストころ軸受

スラストころ軸受 主にアキシアル荷重に耐えるために使用され、接触角は 45° を超えます。スラストころ軸受には、スラスト自動調心ころ軸受、スラスト円筒ころ軸受、スラスト円すいころ軸受などがあります。アキシアル荷重と特定のラジアル荷重に耐えるように設計されています。

スラストころ軸受

各種ころ軸受の比較

  • 円筒ころ軸受と円すいころ軸受はラジアル荷重に耐えることができますが、円すいころ軸受はより大きなアキシアル荷重にも耐えることができます。

  • 自動調心ころ軸受はラジアル荷重を負荷しながら、自動調心機能を備えており、シャフトやハウジングの変形に適応できます。

  • スラストころ軸受は主にアキシアル荷重を負担するために使用され、高い耐荷重性と剛性を備えています。

ベアリングのタイプを選択するときは、ベアリングの最高の性能と寿命を確保するために、実際の使用条件と要件に基づいて選択する必要があります。

ころ軸受の用途

ころ軸受 ころ軸受は自動車、電車、航空機、工作機械などのさまざまな機械・装置に広く使用されており、これらの分野においてころ軸受は回転軸の支持、摩擦の低減、機械効率の向上など重要な役割を果たしています。同時に、技術の継続的な進歩とアプリケーション要件の変化に伴い、ころがり軸受の設計と製造も常に改善され、革新されています。ころ軸受は幅広い用途に使用されており、その高効率、高信頼性、長寿命によりさまざまな用途のニーズに応えます。一般的なアプリケーション シナリオをいくつか示します。

自動車産業: ころ軸受は、トランスミッション、エンジン、トランスミッションシステムなどの自動車産業で広く使用されています。このような状況では、ころ軸受は回転軸を支持し、トルクを伝達し、摩擦を低減するために使用され、車の性能と信頼性を向上させます。 。

自動車産業

鉄道輸送: 転がり軸受は、車輪軸受やサスペンション軸受などとして、鉄道機関車や電車に広く使用されています。これらの軸受は、大きな荷重や衝撃に耐える必要があり、高い信頼性と長寿命も求められます。

鉄道軸受

航空宇宙:航空宇宙分野でも、高速回転と高精度の要求からころ軸受が広く使用されています。例えば、航空機エンジンのメインシャフトベアリング、ヘリコプターのローターベアリングなどです。

航空宇宙

産業機械:ころ軸受は、モーター、減速機、ポンプ、コンプレッサーなどの産業機械に広く使用されています。このような場合、ころ軸受は回転軸を支持し、動力を伝達し、摩擦を低減し、機械効率と信頼性を向上させるために使用されます。

産業機械

医療機器: 医療用遠心分離機、歯科用ドリルなどの一部の医療機器では、ローラーベアリングも必要です。このような状況では、ころ軸受には高精度、低騒音、無公害性が求められます。

医療

重要な機械部品として、ころ軸受はその動作原理、種類、用途の点で非常に重要です。ころ軸受に関する知識を理解することは、ころ軸受の性能や用途をより深く理解するのに役立ち、機械装置の保守や改善に役立つ参考になります。

ベアリングを購入する際に考慮すべき重要な寸法は次のとおりです。

ボア直径 – ベアリング業界では、メートル直径のボアを備えたベアリングに標準の番号付けシステムを使用しています。絞り 04 以上の場合、5 を乗じて絞りをミリメートル単位で取得します。穴が六角形の場合は平面の寸法を指します。穴がテーパーになっている場合は、小さい方の直径を指します。

外径 – ベアリングの外径には、ハウジング付きユニットの場合はハウジングが含まれますが、フランジベアリングの場合はフランジは含まれません。外輪幅は軸受の外側の幅の合計です。

全体の幅 – ロック リングがある場合はそれを含む、ベアリングまたはベアリング アセンブリの全体の幅。

ベアリング荷重

ベアリング負荷は一般に、使用中にコンポーネントによってベアリングにかかる​​反力として定義されます。用途に適したベアリングを選択するときは、まずベアリングの耐荷重を決定する必要があります。耐荷重とは、ベアリングが耐えられる荷重の量を指し、ベアリングを選択する際の最も重要な要素の 1 つです。

ボールベアリング荷重

ボール ベアリングは、中程度の表面積に荷重を分散する球面ボール設計を採用しています。これらは、単一の接触点を通じて荷重を分散するため、小規模から中程度の荷重に適している傾向があります。ここでは、ベアリングの荷重タイプとその用途に最適なボール ベアリングに関するクイック リファレンスを示します。

ラジアル (シャフトに対して垂直) および軽荷重: ラジアル ボール ベアリング (深溝ボール ベアリングとも呼ばれます) を選択します。ラジアルベアリングは、市場で最も一般的なベアリングタイプの 1 つです。
アキシアル(スラスト)(シャフトに平行)荷重:スラスト玉軸受を選択
ラジアル荷重とアキシアル荷重の合成: アンギュラコンタクトベアリングを選択します。ボールは、複合荷重をより適切にサポートできる角度で軌道面に接触します。

ころ軸受荷重

Roller bearings feature cylindrical or tapered roller designs that distribute loads over a larger surface area than ball bearings. They tend to be suitable for heavy-duty applications. Here is a quick reference on bearing load types and the roller bearings best suited for the job:

ラジアル(シャフトに直角)荷重:標準の円筒ころ軸受を選択してください
アキシアル(スラスト)(シャフトに平行)荷重:円筒形スラストベアリングを選択してください
ラジアル荷重とアキシアル荷重の合成: 円すいころ軸受の選択

各タイプのベアリングは、アキシアル荷重またはラジアル荷重をサポートするように特別に設計されています。一部のベアリングは 2 つの荷重をサポートできます。この場合、結合された荷重を意味します。たとえば、複合荷重をサポートする必要がある場合は、円すいころ軸受を選択することをお勧めします。高いラジアル荷重に耐えられる軸受が必要な場合は、円筒ころ軸受をお勧めします。一方、ベアリングがより軽い荷重をサポートする必要がある場合は、一般に安価なボール ベアリングで十分な場合があります。

軸受寿命

Optimum bearing life is achieved when the balls and raceways have absolutely minimal surface contact, supplemented by proper lubrication. Ball bearings carry static or dynamic loads, as well as axial or radial loads. This means that four variables need to be considered to determine the operating load of a bearing. Ball bearings can bear radial loads and dynamic loads than axial loads and static loads. The first sign of inelastic deformation is the development of flat spots on the ball, which impedes spin. The calculated life of a bearing is based on its load, operating speed and environmental factors. Industry standards typically require 90% of bearings to be serviceable after 1 million revolutions and 50% of bearings to be serviceable after 5 million revolutions. This is called bearing fatigue life. Aubearing provides an underestimation of bearing life (for safety reasons) and applicable variables for calculating such life.

軸受寿命
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軸受材料

ベアリングに関して考慮すべき材料オプションには、ステンレス鋼、プラスチック、セラミック ボールなどがあります。ベアリングは主に、最小ロックウェル硬度評価 58 R c のしっかりと硬化された材料で作られています。 440C ステンレス鋼と SAE 52100 鋼は軌道面やボールの設計に使用される最も一般的な材料ですが、これらの合金は 350°F を超える動作温度や摩擦温度には適していません。モリブデン鋼の形状は 1000°F を超える温度でも優れた耐熱性を発揮します。 F. ベアリングの材質は、その品質と耐久性において最も重要な要素の XNUMX つです。ほとんどのベアリングは軸受鋼で作られています。

スチールボールベアリング

スチール ボール ベアリングは、古い技術であることもあり、多くの設計エンジニアにとって信頼できるソリューションです。通常、これらのタイプのベアリングは全鋼製部品で構成されていますが、さまざまな種類の鋼製レースやボール、またはフェノール製保持器を装備することもできます。スチールボールベアリングは、非常に高い負荷と高速回転/分 (RPM) を処理する堅牢な用途に最適で、一部のベアリングは 30,000 ポンドものラジアル荷重容量を備えています。スチールボールベアリングは大きく、騒音が大きく、鋼のグレードによっては耐薬品性に​​欠けます。定期的な潤滑が必要なため、メンテナンスに時間と費用がかかります。スチールは湿気の多い環境では腐食しやすくなります。潤滑が必要なため、ほとんどのスチールボールベアリングは、汚れや破片の侵入や潤滑剤の流出を防ぐために密閉する必要があります。適切にシールしないと、ベアリングが故障する可能性があります。さらに、磁気は医療用途において問題を引き起こす可能性があります。

スチールボールベアリング

さらに、スチールボールベアリングのメーカーが多数あるため、安価なものから非常に高価なものまで、価格差が大きくなります。これは長所とも短所とも言えますが、いずれにせよ選択肢は目まぐるしく、スチールボールベアリングの購入者は希望する品質が得られるかどうか疑問に思うかもしれません。

セラミックボールベアリング

最も一般的な セラミックボールベアリング are often considered “hybrid” bearings, where the bearing’s outer ring, inner ring and cage are made of steel, while the balls are made of ceramic. Ceramic materials enable bearings to run faster while maintaining lower operating temperatures while reducing noise, vibration and wear. Because they are a hybrid design and still contain steel races, hybrid ceramic ball bearings are just as susceptible to corrosion as steel ball bearings. All-ceramic ball bearings are corrosion-resistant, stronger and lighter than most steel ball bearings. Additionally, all-ceramic ball bearings are non-magnetic, which is useful in potentially critical applications such as MRI equipment. Lower coefficients of friction and higher rotational speeds are also possible, and since ceramic ball bearings are non-conductive, they can be used in electrical applications. Additionally, most ceramic ball bearings can operate at temperatures up to 1,800°F.

深溝ボールセラミックベアリング

これらの利点により、セラミック ボール ベアリングは魅力的なソリューションとなります。ただし、これらのタイプのベアリングは非常に高価であり、それ自体が、非常に高い速度と温度が必要ない場合に代替ソリューションを見つけるための強力な根拠となります。

プラスチック玉軸受

プラスチックボールベアリングは新しい技術ですが、スチールボールベアリングやセラミックボールベアリングにはない利点があります。プラスチック製ボールベアリングは、全プラスチック製のシートリングとプラスチック製ケージで構成されており、通常、プラスチック、ガラス、ステンレス鋼の 3 種類のボールから選択できます。材料の選択は通常、ベアリングが使用される環境によって異なります。ボールベアリングに使用される最も一般的なボールの材質はステンレス鋼です。ステンレス鋼のボールは最もコスト効率の高いオプションですが、プラスチックやガラスのオプションよりも重く、磁性があるため、用途によっては悪影響を及ぼす可能性があります。ガラス球は、金属を含まないソリューションが必要な場合に最適です。ガラス球は耐薬品性に​​も優れており、鋼球に比べて軽量です。プラスチックボールも理想的な選択肢です。鋼球やガラス球よりも軽量で、優れた耐摩耗性を備えながら、さまざまな化学物質に対する耐性も備えています。

プラスチック玉軸受

それにも関わらず、高負荷や長期間300°Fを超える温度がかかる用途など、プラスチックボールベアリングを使用すべきではない特定の状況があります。各メーカーは、異なる機能を備えた独自のバージョンのボール ベアリングを提供しています。たとえば、スチール ボール ベアリングのメーカーは、300 シリーズ (軟ステンレス鋼)、400 シリーズ、クロム鋼など、いくつかの異なる種類の鋼の製品を提供することがよくあります。

ABEC

ベアリングは業界で認められている基準に従って分類されています。 ABEC 仕様。 ABEC は、ベアリングに加えられる力を伝達する際のベアリングの性能を表します。 ABEC 評価が高いほど、精度、効率、速度が向上しますが、必ずしもコンポーネントの回転が速くなるわけではありません。 ABEC 評価は、スペーサーやホイール、材料の精度など、他の重要な要素には依存しません。すべてのベアリングは摩耗すると精度が低下します。 ABEC 評価には多くの要素が含まれます。一つはインナートラックの偏心(真円度)です。以下の表に、最大許容偏心を示します。

mm

Inch

ABEC 1

0.0075 mm

(0.000295″)

ABEC 3

0.0050 mm

(0.000197″)

ABEC 5

0.0035 mm

(0.000138″)

ABEC 7

0.0025 mm

(0.000098″)

ABEC 9

0.0012 mm

(0.000047″)

これは、ABEC 分類が高いほど、軸受部品の偏差が小さいことを意味します。 ABEC ベアリングは、負荷がかかった状態での耐久性や機能性ではなく、製造精度で評価されます。

軸受速度

アプリケーションが高い rpm で動作する場合、多くの場合、ボール ベアリングが最初の選択肢になります。ローラーベアリングよりも高速で優れた性能を発揮し、より高い速度範囲を提供します。その理由の 7 つは、ボール ベアリングの転動体と軌道との接触が、ころがりベアリングのような線接触ではなく、点接触であるためです。転動体が表面上を転がるときに軌道に押し込まれるため、ボールベアリングの点荷重で発生する表面変形が大幅に少なくなります。アンギュラコンタクトベアリングは、高速用途に最適なベアリングの選択肢です。その理由の XNUMX つは、ボールが小さくなり、ボールが小さいと重量が軽くなり、回転するときに発生する遠心力が小さくなるからです。アンギュラコンタクトベアリングには予圧も組み込まれており、遠心力を利用してボールがベアリング内で正しく回転します。高速アプリケーションを設計している場合は、通常 ABEC XNUMX 精度クラス内の高精度ベアリングが必要になります。

軸受速度

Lower precision bearings are manufactured with spatial “wiggle room” than higher precision bearings. Therefore, when the bearing is used at high speed, the balls roll rapidly on the bearing raceway, which results in lower reliability and may cause bearing failure. High-precision bearings are manufactured to strict standards and are produced with very small deviations from specifications. High-precision bearings are reliable for fast-running applications because they ensure good ball and raceway interaction.

軸受の遠心力

遠心力はベアリングのラジアル荷重とアキシアル荷重に変換されるため、ベアリング速度の主な制限要因となります。ローラーベアリングはボールベアリングよりも質量が大きいため、同じサイズのボールベアリングよりも大きな遠心力が発生します。ボールベアリングが高速用途に適しているもう 25 つの理由は、遠心力です。遠心力は、物体の慣性によって生じる、中心の周りを移動する物体を外側に押す力として定義されます。場合によっては、アプリケーションの速度がボール ベアリングの定格速度よりも高くなることがあります。この問題が発生した場合の簡単で一般的な解決策は、ボール ベアリングの材質をスチールからセラミックに変更することです。これにより、ベアリングの寸法は変わりませんが、定格速度は約 XNUMX% 増加しました。セラミック材料はスチールよりも軽いため、セラミック ボールは、どの速度でも発生する遠心力が小さくなります。

軸受の遠心力

ベアリングの振れと剛性

Bearing runout is the amount by which a shaft orbits from its geometric center as it rotates. Some applications, such as cutting tool spindles, only tolerate small deviations in their rotating components. If you are designing such an application, then choose high-precision bearings as it will produce smaller system runout due to the tight manufacturing tolerances of the bearings. Bearing stiffness is the resistance to forces that cause a shaft to deflect from its axis and plays a key role in minimizing shaft runout. Bearing stiffness comes from the interaction between rolling elements and raceways. The the rolling elements are pressed into the raceway, causing elastic deformation, the higher the rigidity. Bearing stiffness is usually divided into:

  • 軸方向剛性

  • ラジアル剛性

ベアリングが硬いほど、使用時にシャフトを動かすために必要な力が大きくなります。

ベアリングの潤滑

あなたを理解する ベアリング潤滑 ニーズは適切なベアリングを選択する際に重要であり、アプリケーション設計の早い段階で考慮する必要があります。不適切な潤滑はベアリング故障の最も一般的な原因の 1 つです。潤滑により転動体と軸受軌道の間に油膜が形成され、摩擦や過熱の防止に役立ちます。最も一般的な潤滑タイプはグリースで、増粘剤を含むオイルから構成されています。増粘剤はオイルを所定の位置に保ち、ベアリングから離れないようにします。グリース上で玉(ボールベアリング)やころ(ローラーベアリング)が転動すると増ちょう剤が分離し、転動体と軸受軌道面の間に油膜だけが残ります。転動体が通過した後、オイルと増ちょう剤は再び結合します。高速用途では、オイルと増粘剤がどのくらい早く分離して再結合するかを理解することが重要です。これは、アプリケーションまたはベアリング n*dm 値と呼ばれます。

ベアリングの潤滑

グリースを選択する前に、アプリケーションの n*dm 値を見つける必要があります。これを行うには、塗布速度にベアリング内のボールの中心の直径 (dm) を掛けます。 n*dm 値をデータシート上のグリースの最大速度値と比較してください。 n*dm 値がデータシート上のグリースの最大速度値より高い場合、グリースは適切な潤滑を提供できず、早期故障が発生します。

Another lubrication option for high-speed applications is an oil mist system, which mixes oil with compressed air and injects it into the bearing raceway at metered intervals. This option is expensive than grease lubrication because it requires an external mixing and metering system and filtered compressed air. However, oil mist systems allow bearings to operate at higher speeds while generating less heat than lubricated bearings.

低速用途では、オイルバスが一般的です。オイルバスとは、軸受の一部が油に浸かることを意味します。過酷な環境で動作するベアリングの場合、石油ベースの潤滑剤の代わりに乾式潤滑剤を使用できますが、時間の経過とともに潤滑膜が破壊されるため、ベアリングの耐用年数が短くなることがよくあります。用途に合わせて潤滑剤を選択する際に考慮すべき要素は他にもあります。詳細な記事「ベアリングの潤滑について知っておくべきことすべて」を参照してください。

ベアリングはどこで買えますか?

ただし、適切なベアリングのサプライヤーを慎重に選択することが重要です。ベアリングの品質とアフターサービスを確保するには、ベアリングを販売する業者ではなくメーカーを選択してください。一部のトレーダーは低価格を提供しますが、取り扱いにはリスクが伴う可能性があります。 Aubearing は、ボール ベアリングをオンラインで購入できる評判の良い Web サイトです。 誕生 has an advanced automated bearing production line that can produce than 60,000 bearings with an inner diameter of 1.5mm to an outer diameter of 5000mm, with an annual output of 50 million pieces. Bearings are quality inspected to ensure they perform exactly as specified. Aubearing offers ball bearings in different materials, such as stainless steel bearings, chromium steel bearings and ceramic bearings. You can browse the product catalog to find the ball bearing size and type that suits your needs. With high quality and reasonable prices, its bearings have been exported to than 30 countries around the world and are well received.

誕生

探しているとき ボールベアリングを購入する、ボール ベアリングの販売店または専門のベアリング供給店を訪問することも役立ちます。これらの拠点には通常、特定の用途に適した製品を見つけるお手伝いをし、必要に応じて技術サポートを提供できる知識豊富なスタッフがいます。

要約

ベアリングを購入するときは、用途に適した製品を確実に入手できるように、いくつかの要素を考慮することが重要です。ボールベアリングの種類、ボールベアリングのサイズ、製品の品質などの要素を考慮する必要があります。ボールベアリングをオンラインで購入する場合でも、実店舗で購入する場合でも、高品質の製品と優れた顧客サービスを提供する信頼できる販売者を必ず選択してください。少し調べれば、ニーズに合ったボールベアリングを手頃な価格で見つけることができます。