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ベアリングを選択する際に考慮すべき点は何ですか?
機械の最適なパフォーマンスを確保するには、正しいベアリングを選択して取り付けることが重要です。適切なベアリングは機械のパフォーマンスを向上させるだけでなく、ダウンタイムとメンテナンスコストを削減しながら耐用年数を延ばします。逆に、間違ったベアリングを選択すると、効率が低下し、メンテナンスの必要性が増大し、場合によってはコストのかかるダウンタイムにつながる可能性があります。ただし、用途に適したベアリングを選択することは必ずしも簡単ではありません。ベアリングを選択する際には、速度、荷重、動作条件など、さまざまな要素を考慮する必要があります。不明な場合は、ベアリングの専門家に相談して、アプリケーションに最適なベアリングについてアドバイスを受けることをお勧めします。 誕生 は中国の大手ベアリングメーカーです。長年のベアリング製造経験に基づいて、用途に適したベアリングを選択する際に考慮すべきいくつかの要素を以下に示します。
ベアリングを選択する際に最初に考慮すべきことは、利用可能な取り付けスペースです。ベアリングがアプリケーションの要件にどれほど適合していても、利用可能なスペースがなければ取り付けることはできません。ベアリングの種類によっては、他のベアリングよりも軸方向のスペースを占有するものがあるため、最も適したベアリングがアプリケーションに対して大きすぎる場合は、常に代替手段があります。利用可能なスペースによって、選択するベアリングのボアと外径が決まるため、ベアリングを選択する前にこの情報を知っておくことが重要です。機械設計では、通常、最初にシャフトのサイズを決定し、次にシャフトのサイズに基づいて転がり軸受を選択します。通常、小さなシャフトにはボールベアリングが使用され、大きなシャフトにはローラーベアリングが使用されます。ただし、ベアリングが機械の直径方向に制限されている場合は、ニードルローラーベアリング、エクストラライト、ウルトラライトシリーズのボールベアリングまたはローラーベアリングを使用できます。ベアリングが機械の軸方向の位置に制限されている場合は、狭いベアリングまたは特別なベアリングを使用できます。狭いシリーズのボールベアリングまたはローラーベアリング。
ベアリング 規定荷重
ベアリングの仕様を見るとき、ラジアル荷重とアキシアル荷重という XNUMX つの異なる種類の荷重について説明します。ラジアル荷重は軸に垂直ですが、アキシアル荷重 (スラスト荷重とも呼ばれます) は軸に平行です。異なるベアリングは、異なる種類、方向、大きさの荷重をサポートできます。軸受がラジアル荷重とアキシアル荷重の両方を受けるとき、それを合成荷重といいます。テーパーローラーベアリングなどのベアリングは、複合荷重に耐えるように特別に設計されています。一部の用途では、変動する負荷条件のバランスをとったり、複雑な負荷条件を考慮したりするために、ペアのベアリングが必要になる場合があります。この場合、ベアリングの専門家に相談して、用途に最適なベアリングの配置に関する専門的なアドバイスを受けることが最善です。
a) ラジアル荷重。 すべてのタイプのラジアルベアリングはラジアル荷重に耐えることができます。内輪・外輪につばのない針状ころ軸受や円筒ころ軸受（NU形・N形）は、純粋なラジアル荷重しか負荷できません。
b) アキシアル荷重。 スラスト玉軸受と XNUMX 点接触玉軸受は、軽度または中程度の純粋なアキシアル荷重を支えるのに最適です。スラスト円筒ころ軸受とスラスト針状ころ軸受は、より重い純粋なアキシアル荷重に耐えるために一般に使用されます。一方向スラスト軸受は一方向のアキシアル荷重のみに耐えることができますが、二方向スラスト軸受は異なる方向のアキシアル荷重に耐えることができます。交互方向の大きなアキシアル荷重を負荷するには、スラスト円筒ころ軸受またはスラスト自動調心ころ軸受をXNUMX個組み合わせて使用する必要があります。
c) 複合荷重。 軸受にラジアル荷重とアキシアル荷重が同時に作用する場合（合成荷重といいます）には、アンギュラ玉軸受や円すいころ軸受が一般的に使用されます。ラジアル荷重が大きく、アキシアル荷重が小さい場合、 深溝玉軸受 また、内外輪につばを設けた円筒ころ軸受も使用できます。単列アンギュラ玉軸受、円すいころ軸受、NJ形円筒ころ軸受、スラスト自動調心ころ軸受は、一方向のアキシアル荷重しか負荷できません。交互方向の荷重がある場合、これらのベアリングを別のベアリングと組み合わせて機能させる必要があります。
アキシアル荷重が大きくラジアル荷重が小さい場合には、スラストアンギュラ玉軸受、四点接触玉軸受、スラスト自動調心ころ軸受、クロスころ軸受などが使用できます。
ベアリング回転速度
各ベアリングには最適な動作速度と最大動作速度があります。高速で実行されるアプリケーションでは、低速で実行されるアプリケーションとは異なるタイプのベアリングが使用されます。深溝玉軸受などの特定の軸受 アンギュラコンタクトベアリング、高速に耐えるように設計されています。ただし、これには通常、収容能力がある程度犠牲になります。円筒ころ軸受と針状ころ軸受には、より高い動作速度を可能にするために保持器が付いていることがよくあります。繰り返しますが、これにより通常、ベアリングの耐荷重能力が低下します。速度定格が十分に高くないベアリングを選択すると、ベアリングが疲労によりすぐに故障する可能性があり、その結果、高価なダウンタイムが発生し、交換が必要になります。各軸受モデルには独自の制限速度があり、サイズ、種類、構造などの物理的特性によって決まります。この制限を超えると、ベアリングの温度が上昇し、潤滑剤が乾燥し、さらにはベアリングが固着する原因になります。実際にやってみると、制限速度の 90% より低い速度で作業する方が良いことが証明されています。グリース潤滑軸受は油潤滑軸受に比べて限界速度が低く、軸受の給油方法が到達限界速度に影響します。グリース潤滑軸受の場合、軸受が高品質の循環オイルシステムを使用している場合、限界速度は一般に限界速度の 80% にすぎませんが、オイルミスト潤滑システムの場合、限界速度は一般に限界速度よりも高くなることに注意する必要があります。基本的な潤滑システムは同じです。 50％高い。保持器の設計と構造も軸受の限界速度に影響します。
特定の荷重および潤滑条件下で、ベアリングによって許容される最大速度は、ベアリングの限界速度と呼ばれます。軸受の種類、大きさ、精度、すきま、保持器の材質と構造、潤滑方法、潤滑油の性質と量、荷重の大きさと方向、熱など多くの要素が関係します。消散条件。軸受の実使用速度が最大許容使用速度を超える場合は、潤滑方法の改善、効果的な冷却システムの設定、軸受の精度の向上、軸受すきまの適切な増加、軸受の切り替えなどの改善措置を講じる必要があります。特殊な軸受材質や特殊な構造の保持器など。軸受の速度に基づいて軸受の種類を選択する場合は、次の点を参考にしてください。
(1) 玉軸受はころ軸受に比べて限界速度と回転精度が高くなります。高速走行時にはボールベアリングの使用を推奨します。
(2) 軸受の接触角が小さいほど、軸受のリングが転動体の慣性遠心力に耐える条件が良くなります。したがって、スラスト軸受の限界速度はラジアル軸受よりも低く、単列ラジアル軸受は複列球面軸受よりも優れています。動作速度が高く、アキシアル荷重がそれほど大きくない場合には、アンギュラ玉軸受を使用して純粋なアキシアル荷重を負担することができます。
(3) 高速回転時には内径が同じで外径が小さい軸受を選定してください。耐荷重が不足する場合は、軸受を複数シリーズ使用したり、XNUMX個を組み合わせて使用したりできます。
(4)ソリッド保持器のため、打ち抜き保持器に比べ高速化が可能です。
軸受剛性
ベアリングに荷重がかかると弾性変形が生じます。これは転動体と軌道の間の接触面積から始まります。ベアリングの剛性は、ベアリングの荷重とその結果生じる弾性変形との関係を表します。剛性が高いほど変形は小さくなります。多くの場合、ベアリングの弾性変形は非常に小さいため、無視できます。ただし、工作機械などの一部の用途では、ベアリングの剛性が重要です。ローラーベアリングは、多くの場合、高レベルのベアリング剛性が必要な場合に選択されます。また、各種ベアリングに予圧を与えて支持剛性を高めることも可能です。例えば、アンギュラ玉軸受や円すいころ軸受では、軸の振動を防止し支持剛性を高めるために、組み付け時にあらかじめ一定の軸力を加えて相互に押し付けることがよくあります。ただし、予圧量が大きすぎると軸受の摩擦が増加し、温度上昇が増大し、軸受の寿命に影響を与えますので注意してください。
ベアリングの調心性能
製造誤差や取付誤差により軸受座と軸の中心線が一致しない場合や、軸や座穴の変形が大きい場合には、自動調心性の良い軸受を使用してください。自動調心機能を備えたベアリングは、多くの場合、次のようなミスアライメントが存在する用途に選択されます。 自動調心ボールベアリング or 球面ころ軸受。取り付けられた球面ベアリングは、取り付け不良によって引き起こされる初期のアライメント誤差を補正するのに適しています。針状ころ軸受や軸傾きのあるころ軸受の使用は極力避けてください。位置ずれは、荷重、シャフトとハウジングの不正確さ、取り付け誤差など、さまざまな理由によって発生する可能性があります。一部のベアリングは位置ずれを許容できますが、他のベアリングは位置ずれによって損傷し、ベアリングの早期故障につながる可能性があります。したがって、ベアリングを選択する前に、アプリケーションでのミスアライメントの程度を考慮することが重要です。
作動音
特定の動作環境では、動作ノイズが低いことが重要な場合があります。ほとんどの転がり軸受は作動音をほとんど発生しません。ただし、一部の電気モーターや測定器では、動作中の騒音レベルをさらに低減する必要がある場合があります。深溝玉軸受は、低騒音レベルが重要な場合によく選択される軸受です。円筒ころ軸受などの軸受を調整して、動作中の騒音レベルをさらに低減することもできます。
動作環境
産業環境が異なれば、アプリケーションごとに動作環境も異なります。選択する前に、ベアリングの動作条件を理解することが重要です。これには、汚れ、温度、衝撃、振動が含まれます。一部のベアリングには耐食性または食品に安全な認定材料が使用されており、化学、食品、製薬などの業界に最適です。他の製品は、高温で動作したり、大きな衝撃荷重や高レベルの振動に耐えるように設計されています。機械の動作環境を理解することは、用途に適したベアリング、およびそれをサポートする最適なシーリング ソリューションと潤滑剤を選択するのに役立ちます。これにより、ベアリングの耐用年数を延ばし、ダウンタイムを最小限に抑え、生産性を最適化できる可能性が高まります。
軸方向の動き
軸受がアキシアル方向に移動・変位する場合には、内輪・外輪につばのない円筒ころ軸受（NU形、N形）や針状ころ軸受が使用できます。このとき、内輪とシャフトまたは外輪とのシェルとの間の締まりばめで取り付けることができます。深溝玉軸受や自動調心ころ軸受などの非分離軸受を使用する場合、内輪または外輪とその相手部品との間には、アキシャル方向の動きを十分に自由にするためにすきまばめを使用する必要があります。小さな軸方向の動きについては、すべてのタイプのベアリングが独自のすきまによって保証されます。
ベアリングの取り付け
エンジニアは適切な取り付けツールを使用して、ベアリングをシャフトに取り付けます。ベアリングの取り付けと取り外しの方法は、ベアリングの種類、動作環境、および個人の好みによって異なります。ただし、利用可能なスペースによっても影響を受ける場合があります。取り外し可能なベアリングは、一般的に取り付けと取り外しが簡単です。これには通常、円筒ころ軸受、テーパーころ軸受、およびニードルころ軸受が含まれます。これらのベアリングは、定期的な検査が必要な用途に最適です。テーパーボアベアリングの取り付けは、取り付け時に内部クリアランスを調整する必要があるため困難です。 分割ベアリング 定期的な検査やメンテナンスが必要な用途、またはベアリングが重機に囲まれている用途に適しています。これらのベアリングは取り付けが簡単で、周囲の機器を分解する必要がありません。
深溝玉軸受上のクリーンな潤滑剤の流れ 信頼性が高く効率的な軸受性能には、潤滑剤の選択が重要です。潤滑剤は摩擦を減らすのに役立ち、それによって磨耗が減り、ベアリングの寿命が延びます。したがって、ベアリングを指定する際には、潤滑剤の選択を考慮する必要があります。適切な潤滑剤を選択することは、適切なベアリングを選択することと同じくらい重要です。選択する潤滑剤は、負荷、速度、温度、汚れなどのベアリングの動作条件によって異なります。
使用するシールソリューションを考慮せずに、アプリケーションに最適なベアリングを選択することは意味がありません。ベアリングを汚染から保護し、ベアリングとその潤滑剤を清潔に保つ高品質のシールを常に選択してください。これにより、ベアリングが最適な耐用年数を達成できる可能性が高まります。ベアリングに必要なシールソリューションを検討するときは、ベアリングの種類、ベアリングがさらされる汚染物質、さらされる動作温度、使用される潤滑剤の種類と加えられる力を考慮する必要があります。シールの上に。ベアリングを選択する際には、互換性があり効果的に連携するように、必要なシーリング ソリューションを検討してください。
その他の要因
軸受の種類を選択する際には、必要に応じて止め溝付軸受、シール付軸受、ダストカバー付軸受、低騒音軸受などを使用するかどうか、軸受の価格や市場供給状況も考慮して決定してください。
ベアリング選びのお手伝い
ベアリングの選択は、アプリケーション設計プロセスの重要な部分です。間違ったベアリングを選択すると、パフォーマンスが低下し、ベアリングの早期故障や機械の故障につながる可能性があります。アプリケーションに適したベアリングをいつ選択すればよいかわからない場合は、ベアリングの専門家に相談するのが最善です。結局のところ、彼らはベアリングの専門家です。
Aubearing は、アプリケーション要件に適した製品を指定するのに役立ちます。当社の専門家は、お客様の機械に最適なベアリングを確実に選択できるよう、時間をかけてお客様のビジネスを理解します。