ベアリングケージガイド

ベアリングケージの主な機能は、軌道面内の転動体を分離してガイドすることです。ベアリングケージは、転動体間の適切な距離を確保し、転動体が互いに接触するのを防ぎ、摩擦を減らすという目的を達成します。また、負荷力を均等に分散し、ベアリング転動体の転がり状態をガイドおよび改善して、滑りによる損傷を防止します。ケージの設計と材料によって、ベアリングの性能と信頼性が決まります。ケージにより、摩擦、ひずみ、慣性力によるストレスや、潤滑剤や老化物質、溶剤などによる化学腐食に耐えることができます。このブログでは、ケージの種類、破損、防止策を紹介することで、適切なベアリングケージを選択するための建設的な提案を提供することを目的としています。

ベアリングケージの種類

ケージの製造に使用される材料には、通常、高強度、優れた熱伝導性と耐摩耗性、小さな摩擦係数と密度、強い衝撃靭性などが求められます。また、その膨張係数は転動体の膨張係数に近い必要があります。スタンプケージの場合、製造材料も特定の加工特性を備えている必要があります。製造材料に応じて、ケージの種類は通常、低炭素鋼ケージ/ステンレス鋼ケージ、ベークライトケージ/ナイロンケージ、真鍮ケージ/青銅ケージ/アルミニウム合金ケージなどになります。

打ち抜き鋼製ケージ

打ち抜き鋼製ケージは、主に連続熱間圧延低炭素薄鋼板または X5CrNi18-10 ステンレス鋼で作られており、軽量で強度の高いケージであり、表面処理を施すことで摩擦や摩耗を軽減できます。

機械加工されたスチールケージ

機械切断鋼ケージは通常、S355GT（St 52）鋼で作られています。これらは主に大型ベアリングや銅ケージとの化学反応の危険がある用途で使用されます。最高300XNUMX°Cの温度で動作でき、その性能は一般にベアリングの洗浄に使用される鉱物や潤滑剤、有機溶剤の影響を受けませんが、滑り止めや耐摩耗性の面で性能を向上させるために表面処理が必要な場合もあります。

刻印された真鍮ケージ

スタンプ真鍮ケージは主に小型・中型ベアリングに使用されますが、アンモニアを使用する冷凍コンプレッサーなどの同様の用途では、スタンプ銅ケージは割れやすい傾向があります。

機械加工された真鍮ケージ

ほとんどの真鍮ケージは CW612N 鋳造真鍮または鍛造真鍮で作られており、その性能は一般に合成油やグリースなどのベアリング潤滑剤や洗浄に使用する有機溶剤の影響を受けません。ただし、真鍮ケージの動作温度は 250°C 未満にする必要があります。

ナイロンケージ

射出成形によるポリアミド（ナイロン66）ソリッドケージは、材料の弾性が高く、軽量であるため、ベアリングケージの滑り特性と自己潤滑性が良好であることが保証されます。振動衝撃、高速変化、またはベアリングの内輪と外輪の傾斜がある作業環境で使用できます。動作温度範囲は比較的広く、-40°C〜120°Cです。ただし、ポリアミドナイロンケージを使用する場合は、潤滑剤の腐食性成分の影響を考慮する必要があります。また、材料は真空中で脱水して脆くなります。

ベアリングケージコード

Code	説明
リテーナーコードの後の A または B は、リテーナーが外輪 (A) または内輪 (B) によってガイドされることを示します。
F	転動体によってガイドされるスチール製のソリッドリテーナー。
FA	外輪によってガイドされるスチール製のソリッドリテーナー。
FAS	外輪によってガイドされる、潤滑溝付きのスチール製ソリッドリテーナー。
FB	内輪によってガイドされるスチール製のソリッドリテーナー。
FBS	内輪でガイドされる、潤滑溝付きのスチール製ソリッドリテーナー。
FN	転動体によってガイドされるスチール製のソリッドリテーナー。
Ｅ、Ｈ１	フェノール樹脂リテーナー。
FP	外輪によってガイドされるスチール製のソリッドピン型リテーナー。
FPA	外輪によってガイドされるスチール製のソリッドピン型リテーナー。
FPB	内輪でガイドされるスチール製のソリッドピン型リテーナー。
FV、FVI	遠心鋳造、防振、品質調整を備えたスチールソリッドリテーナー。
LA	外輪によってガイドされる軽合金製のソリッドリテーナー。
LAS	軽合金製のソリッドリテーナー。外輪でガイドされ、潤滑溝が付いています。
LAB	内輪によってガイドされる軽合金製のソリッドリテーナー。
LBS	内輪でガイドされ、潤滑溝を備えた軽合金製のソリッドリテーナー。
LP	外輪によってガイドされる軽合金製のソリッドピン型リテーナー。
LPA	外輪によってガイドされる軽合金製のソリッドピン型リテーナー。
LPB	内輪でガイドされる軽合金製ソリッドピン型リテーナー（シャフトでガイドされるスラストボールベアリング）。
M	回転要素によってガイドされる真鍮製のソリッドリテーナー。
MA	外輪によってガイドされる真鍮製の頑丈なリテーナー。
MAS	真鍮製のソリッドリテーナー、外輪でガイドされ、潤滑溝が付いています。
MB	真鍮製の頑丈なリテーナー。内側のリングによってガイドされます。
MBS	真鍮製のソリッドリテーナー。内輪でガイドされ、潤滑溝が付いています。
MR	回転要素によってガイドされる真鍮製のソリッドリテーナー。
MPA	外輪によってガイドされる真鍮製のソリッドピン型リテーナー。
MPB	内輪でガイドされる真鍮製ソリッドピン型リテーナー（シャフトでガイドされるスラストボールベアリング）。
T	ポリアミド樹脂をプレス成形したソリッドリテーナーで、外輪でガイドされます。
TA	ポリアミド樹脂をプレス成形したソリッドリテーナーで、転動体によってガイドされます。
T1	ポリアミド樹脂をプレス成形したソリッドリテーナーで、転動体によってガイドされます。
THB	ポリアミド樹脂をプレス成型したピン型リテーナーで、内輪でガイドします。
TP	ポリアミド樹脂をプレス成形したピン型リテーナーで、外輪でガイドされます。
TPA	ポリアミド樹脂をプレス成形したピン型リテーナーで、外輪でガイドされます。
TPB	ポリアミド樹脂をプレス成型したピン型リテーナーで、内輪でガイドします。
TN	ポリアミド樹脂プレス成形保持器は転動体によってガイドされ、数字で示される材料コードを使用します。
TNH	転動体によってガイドされるポリアミド樹脂プレス成形保持器。
TVH	ガラス繊維強化ポリアミド樹脂でプレス成形された保持器で、転動体によってガイドされます。
TV1	ガラス繊維強化ポリアミド樹脂をプレス成形したピン型リテーナーで、鋼球によりガイドされます。
TVP	ガラス繊維強化ポリアミド樹脂でプレス成形された保持器で、転動体によってガイドされます。
TVP2	ガラス繊維強化ポリアミド樹脂でプレス成形されたリテーナーで、ボールによってガイドされます。
TVPB	ガラス繊維強化ポリアミド樹脂をプレス成形したピン型リテーナーで、内輪でガイドされます（軸でガイドされるスラストボールベアリング）。
J	スチールスタンプリテーナー。

ベアリングケージの損傷

転がり軸受の動作中、特に高温または高速の用途では、滑り摩擦により加熱と摩耗が発生し、ケージが直接焼損または破損する可能性があります。不適切な組み立てまたは使用は、ケージの変形を引き起こし、ケージと転動体との間の摩擦を増加させ、転動体が固着したり、ケージとリングとの間の摩擦、リベットの緩みまたは破損などを引き起こし、ケージの破裂を引き起こす可能性があります。継続的に使用すると、振動、騒音、加熱などの異常な動作条件が悪化し、ベアリングの損傷につながります。ベアリングケージの損傷には通常、いくつかの原因があります。

1) 過度のトルク負荷

2) 速度が速すぎる、または速度変更が頻繁すぎる

3) 潤滑不良または不十分

4) 異物が詰まったり不純物が混入したりしている

5) 振動の大きい作業環境

6) 不適切な取り付け

7) 異常な温度上昇

ベアリングケージの損傷を防ぐ対策

1) 使用条件に応じて適切なベアリングモデルを選択する

2) 潤滑状態を確認し、適切な潤滑方法と潤滑剤を使用する

3) ケージの材質と種類の正しい選択

4) ベアリングの取り付けと使用に注意してください

5) ベアリングボックスの剛性要件を満たすベアリングを選択する

まとめ

複雑な荷重と高速回転の作業条件下では、転がり軸受ケージが耐えなければならない遠心力、衝撃、振動が比較的大きくなり、ケージと転動体との間の滑り摩擦も大量の熱を発生します。ケージの破損、さらには焼けや破損につながります。そのため、ケージ材料は一定の強度、良好な熱伝導性、耐摩耗性、衝撃靭性、小さな摩擦、密度を備え、その線膨張係数は転動体の線膨張係数に近い必要があります。また、複雑なスタンピング変形に対処するために、ケージ材料は優れた加工性能も備えている必要があります。

ケージ材料の選択では、潤滑剤、潤滑添加剤、有機溶剤、冷却剤などの化学媒体の影響や、耐高温性、耐腐食性、自己潤滑性（真空中で使用）、非磁性などの特殊な用途や動作条件も考慮する必要があります。