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スラストベアリングについて知っておくべきこと
スラストベアリングを購入するとき、私たちは皆、その長期にわたるスムーズな動作を夢見ます。重要なのは、正しいスラストベアリングを選択し、正しく取り付け、適切なメンテナンスと潤滑を行うことです。このブログでは、Aubearing がスラスト ベアリングの情報について説明し、正しいスラスト ベアリングを購入するための建設的なアドバイスを提供します。
スラストベアリング 一般的なタイプのベアリングです。主にシートリング、シャフトリング、転動体、保持器部品で構成されています。これらは、軸方向の荷重 (つまり、シャフトに平行に加えられる力) に耐えるように特別に設計されています。スラストベアリングは分離型ベアリングの一種です。軸輪、座輪、保持器、転動体が分離されています。シャフトリングは軸に適合する石突で、シートリングは軸受座の穴に適合する石突で、軸との間に隙間があります。スラストベアリングの主な機能は、摩擦を軽減し、回転シャフトのアキシアル荷重をサポートすることです。スラストベアリングの構造により、高い剛性が得られ、支持するコンポーネントの回転を維持できます。機械システムにとって、精度と剛性は非常に重要です。このため、スラストベアリングは自動車、航空宇宙、産業分野などのさまざまな産業において重要な部品の1つとなっています。
スラスト軸受材料
クロム鋼：主に使用されている素材 スラスト玉軸受 クロム鋼です。クロム鋼は、化学組成の均一性、非金属介在物の含有量と分布、炭化物の分布に関して非常に厳しい要件を備えた硬化合金鋼です。すべての鉄鋼生産の中で最も厳格な鋼種の 1 つです。 、スラストベアリングにもよく使われる材料です。クロム鋼は耐摩耗性と耐荷重性に優れており、中荷重、高速、高温の作業環境に適しています。デメリット：腐食しやすい。
ステンレス鋼：ステンレス鋼は耐食性に優れ、強度が高く、高温、強酸、アルカリなどの過酷な環境での使用に適しています。短所: ステンレス鋼は密度が高く、価格が比較的高価です。
セラミック：セラミックスは軽量、耐摩耗性、耐食性、高硬度などの利点があり、高速、高温、高負荷の用途に適しています。デメリット：価格が比較的高い。
ポリテトラフルオロエチレン：ポリテトラフルオロエチレンは、無色、無臭、無毒、無公害のポリマー材料で、耐摩耗性、耐化学腐食性、低摩擦係数に優れています。ただし、PTFEは密度が低く強度も低いため、重荷重の用途には適していません。
回転方向に応じて、ワンウェイスラストベアリングとツーウェイスラストベアリングに分類できます。ワンウェイ スラスト玉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、シャフトのラジアル変位を制限できず、制限速度が非常に低くなります。双方向スラスト玉軸受は、両方向のアキシアル荷重に耐え、両方向のアキシアル変位を制限できます。
用途分類により、スラスト玉軸受とスラストころ軸受に分けられます。スラスト軸受はスラスト玉軸受とスラストころ軸受に分けられます。
スラストボールベアリング
スラスト玉軸受はスラスト玉軸受とスラストアンギュラ玉軸受に分けられます。軌道付座金、ボール、保持器部品で構成されています。軸に適合する軌道輪を軸輪、シェルに適合する軌道輪をシートリングといいます。ツーウェイスラストボールベアリングは、中間リングとシャフトを一致させます。一方向ベアリングは一方向のアキシアル荷重に耐えることができ、二方向ベアリングは双方向のアキシアル荷重に耐えることができます。シートリングの取付面が球面のベアリングは自動調心性があり、取付誤差の影響を軽減できます。このような軸受は主に自動車のステアリング機構や工作機械の主軸に使用されています。以下が一般的に使用されます スラストボールベアリング仕様:
ワンウェイスラストボールベアリング：51100、51200、51300、51400シリーズ。
双方向スラスト玉軸受：52200、52300、52400シリーズ。
スラストアンギュラ玉軸受：234400、234700、562000、562900シリーズ。
スラストころ軸受
スラストころ軸受は、アキシアル荷重が主成分であるシャフトとラジアルの合成荷重に耐えるために使用されますが、ラジアル荷重はアキシアル荷重の 55% を超えてはなりません。この種の軸受は他のスラストころ軸受と比較して、摩擦係数が低く、回転速度が高く、自動調心性能を備えています。スラストころ軸受は、スラスト円筒ころ軸受、スラスト自動調心ころ軸受、スラスト円すいころ軸受、スラスト針状ころ軸受に分けられます。スラスト円筒ころ軸受は、主に石油掘削リグ、製鉄機械、製鋼機械に使用されます。スラスト自動調心ころ軸受は、主に水力発電機、垂直モーター、船舶のプロペラシャフト、タワークレーン、押出機などで使用されます。 スラスト円すいころ軸受の主な用途: 一方向: クレーンのフック、石油掘削リグのスイベル。双方向: 鋼圧延機のローラーネック。
タイプ 80000 スラスト円筒ころ軸受、タイプ 90000 スラスト円すいころ軸受、およびタイプ AXK スラスト針状ころ軸受は、一方向の軸方向荷重に耐えることができます。これらは、スラスト玉軸受よりもはるかに大きな軸方向荷重容量を持ち、剛性があり、軸方向のスペースをほとんど占有しません。スラスト円筒ころ軸受とスラスト針状ころ軸受は、低速用途に適しています。スラスト円すいころ軸受の速度は、スラスト円筒ころ軸受の速度よりもわずかに高くなります。
スラストベアリングはどのように機能するのでしょうか?
スラストベアリングの動作原理は、スラスト（軸方向）荷重の負荷と機械式時計の可動部品間の摩擦の低減に基づいています。一般的なスラストベアリングを例に型番を見てみましょう F10-18M.
F10-18Mは固定座金、回転座金、ボール、保持器で構成されています。 10 つのワッシャーの間には転動体、つまりボール、この場合はボールがあります。アキシアル荷重がかかると、ベアリング F18-10M は静止し、ハウジングに接続され、シャフトに固定されて回転します。これらのワッシャーの間に転動体が配置され、この回転が促進されます。彼らの主な仕事は、この回転中に発生する摩擦を軽減することです。 F18-10M の材料構成は重要な要素です。 F18-XNUMXM ワッシャーと転動体は通常、高圧条件下での耐久性と耐摩耗性を高めるために硬化クロム鋼で作られています。このデザイン 最小化する 摩擦を軽減し、設置された機械システムの寿命と効率を延ばすのに役立ちます。さらに、F10-18M スラスト ベアリングは、単純な機械から複雑な自動車トランスミッションに至るまで、あらゆるものにおいて重要な、スムーズで一貫した回転動作を実現するように設計されています。 F10-18Mなどのスラスト軸受を選択する場合は、アキシアル荷重の大きさ、軸の回転速度、環境条件などを考慮する必要があります。エンジニアと設計者は、意図した用途におけるスラストベアリングの最適な性能と耐用年数を確保するために、これらのパラメータを慎重に検討する必要があります。
スラストベアリングを取り付ける
スラストベアリングの取り付け作業は比較的簡単ですが、実際のメンテナンス時には、ベアリングのタイトリングとルーズリングの取り付け位置を間違えるミスが発生することがよくあります。その結果、ベアリングはその機能を失い、ジャーナルは急速に摩耗します。固定部の端面にタイトリングが取り付けられている、つまり組み立てが間違っています。タイトリングの内側リングはジャーナルと過渡的にフィットします。シャフトが回転するとタイトリングが駆動され、固定部の端面に摩擦が発生します。軸力（Fx）が作用すると、内径嵌合抵抗トルクよりも摩擦トルクが大きくなり、締付リングが発生します。リングとシャフトの合わせ面は強制的に回転するため、ジャーナルの摩耗が悪化します。
スラストベアリングを取り付ける際には、シャフトリングの垂直性とシャフト中心線を確認してください。方法は、ダイヤルインジケータの指針を観察しながら軸受を回転させながら、ダイヤルの接触子が軸受軸輪の軌道上に位置するようにボックスシェルの端面にダイヤルインジケータを固定する。指針が曲がっている場合は、シャフトリングとシャフトの中心線が直角になっていないことを意味します。ボックスシェルの穴が深い場合には、拡張ダイヤルインジケータを使用して検査することもできます。スラストベアリングが正しく取り付けられている場合、そのシートリングは転動体の回転に自動的に適応し、転動体が上部および下部の軌道に確実に配置されるようにします。逆に取り付けると、ベアリングが正常に機能しないだけでなく、合わせ面が著しく摩耗します。シャフトリングとシートリングの違いは分かりにくいため、組み立ての際は間違えないよう十分注意してください。また、部品の加工や取り付けの不正確さによる誤差を補うために、スラストベアリングシートリングとベアリングシート穴の間に0.2〜0.5mmの隙間を残す必要があります。運転中に軌道輪の中心がずれた場合、この隙間が自動的に調整され、接触や摩擦が回避され、正常に運転できるようになります。そうしないと、ベアリングに重大な損傷が発生する可能性があります。
スラストベアリングの潤滑剤とは何ですか？
スラストベアリングの潤滑は、その効率的な動作と耐用年数にとって非常に重要です。潤滑剤の選択は、ベアリングの動作条件、負荷、速度、温度、使用環境などのいくつかの要因によって決まります。一般に、スラストベアリングに使用される潤滑剤は主に 2 種類あります。
1 – オイル潤滑: オイルは通常、通常から高速の用途に使用されます。直接的な方法（オイルバス、オイルミスト、オイルスプレーなど）や間接的な方法（オイル循環システムなど）など、さまざまな方法で使用できます。オイルは摩擦や摩耗を軽減するだけでなく、熱を奪ってベアリングを冷却するのにも役立ちます。特定の種類のオイル (鉱物油、合成油、ブレンド油など) は、動作温度、速度、負荷条件に基づいて選択されます。
2 – グリース潤滑: グリースは、高速性が重要な要素ではない用途に一般的に使用されるスラストベアリング潤滑剤です。これはオイルと増粘剤の混合物であり、多くの場合、耐酸化性、耐腐食性、耐高温性などの性能特性を向上させるために添加剤が加えられます。最小限のメンテナンスが必要な場合は、耐久性が高く、汚染物質の侵入を防ぐシールとして機能する傾向があるため、グリースが推奨されます。特定の種類のグリースは、ベアリングの用途要件に基づいて選択されます。
スラストベアリング選定ガイド
積載能力
ベアリング荷重は、ワンウェイ スラストベアリングの選択において非常に重要なパラメータです。まず、軸受が負担するラジアル力とアキシアル力を決定し、軸受の耐荷重表に従って、対応する軸受の形式とサイズを選択します。スラスト軸受の耐荷重は実際の荷重に見合う必要があり、一般的には実際の荷重よりも大きな仕様を選択する必要があります。
回転速度
ワンウェイスラストボールベアリングを選択する場合は、回転速度も考慮する必要があります。軸受の速度と軸受の構造および材質の関連特性に応じて、軸受が指定された速度で正常に動作できるように、軸受の定格速度と軸受のボール直径のサイズを選択時に決定する必要があります。一般的にスラスト玉軸受の許容回転速度は定格値を超えないようにしてください。
真円度誤差と偏心
ワンウェイスラスト玉軸受の選定にあたっては、軸受の真円度誤差や偏心量も考慮する必要があります。軸受の真円誤差や偏心が大きすぎると、運転時に軸受に振動や騒音が発生したり、軸受の破損の原因となる場合があります。したがって、軸受の選定時には真円度誤差や偏心量に注意し、誤差や偏心ができるだけ小さい軸受を選定する必要があります。
環境条件：
スラスト軸受は環境条件に適したものを選択する必要があります。例えば、高温、高速、高荷重などの環境条件下では、高温、高速、高荷重に耐えられるスラスト軸受を選択する必要があります。ベアリングは動作中に発熱します。温度が高すぎたり、湿度が高すぎたりすると、ベアリングの寿命に影響を与え、さらにはベアリングの損傷を引き起こす可能性があります。
インストールとメンテナンス：
スラストボールベアリングの取り付けおよびメンテナンスを行うときは、ベアリングを清潔で滑らかに保ち、正しく取り付けられた状態に保つように注意する必要があります。
マッチングの問題: スラストボールベアリングとマッチング部品のマッチングも非常に重要です。たとえば、シャフトのマッチング、穴のマッチングなど、ベアリングと部品が良好にフィットするようにします。
まとめ
スラスト玉軸受を選択するときは、軸受の通常の使用と寿命を確保するために、実際のニーズを十分に考慮し、ニーズに応じて適切な仕様を選択し、設置とメンテナンスの問題に注意を払う必要があります。