ベアリングは機械の基本的な部品として、さまざまな産業で幅広く使用されています。また、さまざまな機械の重要な支持要素としても機能します。そのため、ベアリングの領域にはさまざまなタイプが含まれており、各ベアリングタイプには明確な特徴があります。
この記事では、ベアリングのさまざまな分類、用途、材料などについて詳しく説明します。
メカニカルベアリングとは何ですか?
ベアリングは、摩擦を最小限に抑えることで機械部品の回転または直線運動をサポートし、促進する機械部品です。可動部品間の抵抗を減らし、スムーズで制御された動きを可能にします。さらに、機械ベアリングは、可動部品間の摩擦を減らすことでスムーズで制御された動きを促進するために機械で使用される部品です。機械ベアリングには、ボールベアリング、ローラーベアリング、プレーンベアリング、スリーブベアリングなど、さまざまなタイプがあり、それぞれ特定の用途や負荷要件に合わせて設計されています。全体として、ベアリングはさまざまな機械システムや産業用途で重要な役割を果たし、機械内のシャフト、車軸、その他の回転部品や直線部品をサポートします。
ベアリングの種類
ベアリングは、主に次の 2 つの一般的なタイプに分けられます。 ボールベアリング ローラー ベアリングもあります。ボール ベアリングには、内輪と外輪を含む 2 つのリングの間に挟まれた球状のボールがあります。一方、ローラー ベアリングには、ボールの代わりに円筒形またはテーパー形の転動体があります。転動体の形状は、円筒形、テーパー形、球形など、ローラー ベアリングの種類によって異なります。
さらに、ボールベアリングは以下の種類に分類できます。
- 深溝玉軸受：
深溝玉軸受は、ラジアル荷重と軸方向荷重の両方に対応できるという特徴があります。この軸受は、内輪と外輪の両方に深い軌道溝があり、高いラジアル荷重と両方向の中程度の軸方向荷重を支えることができます。
さらに、汎用性と高速動作能力を備えているため、自動車、産業機械、農業機器、精密機器など、幅広い用途で一般的に使用されています。 - 自動調心ボールベアリング:
自動調心ボール ベアリングは、シャフトとハウジング間のずれを吸収するように特別に設計されています。これらのベアリングには、共通の球状の外側レースウェイ上を 2 列のボールが走行し、ボールが自動調心します。
さらに、この自動調整機能により、動作中に発生する可能性のあるシャフトのたわみや調整エラーを補正し、ベアリングの早期故障のリスクを軽減できます。独自の設計により、設置とメンテナンスが容易になり、コンベア システム、農業機械、産業機器など、さまざまな用途に使用できます。 - アンギュラコンタクトボールベアリング アンギュラコンタクト ボール ベアリングは、特定の方向の複合ラジアル荷重とアキシャル荷重を支えるために使用されます。これらのベアリングには、ベアリング軸に対して通常 15°、25°、30°、または 40° の角度で配置された内輪と外輪のレースウェイがあります。このアンギュラコンタクト設計により、ベアリングは深溝ボール ベアリングよりも高いアキシャル荷重に耐えることができます。工作機械、ポンプ、ギアボックスなど、ラジアル力とアキシャル力の両方が発生する用途に適しています。さらに、これらのベアリングは単列構成と複列構成で提供され、要求の厳しい産業環境で柔軟性と高精度を実現します。
- スラストボールベアリング
スラスト ボール ベアリングは、一方向の軸方向荷重に対応するように設計されています。接触角が 90° のこれらのベアリングは、シャフト ワッシャー、ハウジング ワッシャー、およびボールとケージのアセンブリで構成されます。ワッシャーのレースウェイ溝により、ボールは自由に移動でき、一方向のスラスト力をサポートします。
さらに、スラスト ボール ベアリングは、自動車のトランスミッション、ステアリング システム、工作機械のスピンドルなど、軸方向の荷重を支える必要がある用途でよく使用されます。その設計により、比較的低い摩擦を維持しながら、高い軸方向の荷重を効率的に伝達できます。
同時に、ローラーベアリングも次の分類に分類されます。
- 球面ころ軸受
これらのベアリングは、バレル型ローラーを備えた設計を特徴としており、大きなラジアル荷重に耐えることができます。さらに、内部設計により、ミスアライメントを調整する機能も備えています。
一方、スフェリカル ローラー ベアリングは、採掘や建設機械、振動スクリーン、製紙機械など、高いラジアル荷重、ミスアライメント、高負荷性能が求められる用途でよく使用されます。厳しい条件下で動作し、シャフトのたわみに適応する能力があるため、貴重なコンポーネントとなっています。 - 円筒ころ軸受
円筒ころ軸受は円筒ころを特徴としており、大きなラジアル荷重を支えることができ、高いラジアル剛性が求められる用途で優れた性能を発揮します。また、大きなラジアル荷重を支える能力と、シャフトのずれを吸収する能力も備えています。そのため、これらの軸受は圧延機、ギア駆動装置などの機械で広く使用されています。 - テーパーローラーベアリング
テーパーローラーベアリングは、テーパー状の内輪と外輪のレースウェイとテーパーローラーを備えた設計が特徴です。この設計により、これらのベアリングはラジアル荷重とアキシアル荷重の組み合わせに対応できます。これらは、ホイールベアリングやトランスミッションなどの自動車や産業用途でよく使用されます。一方、スラスト荷重をサポートし、正確な位置合わせを提供する能力があるため、さまざまな機械システムで非常に役立ちます。 - ニードルローラーベアリング
ニードル ローラー ベアリングには、直径と長さの比率が 1:3 ～ 1:10 の細長い円筒形のローラーが含まれます。コンパクトな設計、高い耐荷重性、実際の使用時の正確な動作制御を実現します。さらに、産業用ギアボックス、医療機器など、さまざまな用途に使用されています。 - スラストローラーベアリング
スラスト ボール ベアリングに似ていますが、シャフトと平行に向いた円筒形のローラーを採用しています。一方向の軸方向荷重と軽微な衝撃にのみ耐えることができます。そのため、船舶の推進システム、クレーン フックなど、さまざまな産業用途で使用されています。
ボールベアリングとローラーベアリングに加えて、他の特定のタイプのベアリングもあります。
- 滑り軸受
滑り軸受は、転がり要素のない表面で構成され、ブッシングまたはスリーブ軸受とも呼ばれます。ボールやローラーの代わりに、滑り軸受は、軸受表面とシャフトの間の滑り動作を利用して可動部品をサポートおよびガイドします。自動車部品、機械、産業機器など、さまざまな用途で一般的に使用されています。さらに、回転時のサポートと摩擦の低減を実現する、コスト効率が高く信頼性の高いソリューションです。 - 磁気軸受
磁気ベアリングは、磁場を利用して、物理的な接触なしに回転シャフトを浮上させて支えます。通常、磁気ベアリングは磁場を生成してシャフトを反発させ、安定した位置に保つ電磁石で構成されています。
磁気軸受は、摩擦の低減、潤滑油の不要、高速性能、最小限のメンテナンスなど、従来の機械軸受に比べて大きな利点があります。磁気軸受は、ガスタービン、遠心圧縮機、高速モーターなどの高速回転機械でよく使用されます。
ベアリングの用途
- 自動車産業: 車輪、エンジン、トランスミッション、およびさまざまな機械部品のスムーズで効率的な動きを実現します。
- 産業機械コンベアシステム、ポンプ、コンプレッサー、処理装置など。
- 航空宇宙および航空着陸装置、エンジン、制御機構など。
- 建設機械クレーン、掘削機、ブルドーザーなど。
- 鉄道・交通: 列車の車輪、車軸、各種部品のスムーズな動きを実現します。
- エネルギー部門タービン、発電機、風力タービンなど。
- 海洋産業船舶の推進システム、操舵機構、補助機械などに使用されます。
- 医療機器: MRI装置のように、 手術器具、および補綴装置。
ベアリングの種類を選択する
- 負荷容量: ベアリングがサポートする必要がある荷重の大きさと種類 (ラジアル、アキシャル、複合など) を決定し、適切な荷重容量を持つベアリングを選択します。
- スピードアプリケーションの動作速度を考慮して、性能を損なうことなく回転速度に耐えられるベアリングを選択します。
- 精度: アプリケーションの要件に応じて、正確な動作と最小限のクリアランスを保証するベアリングを選択します。
- 潤滑: アプリケーションの潤滑条件とメンテナンス要件を評価します。この評価は、グリース潤滑、オイル潤滑、自己潤滑ベアリングなどのさまざまなベアリング タイプの選択に役立ちます。
- 温度と環境: 動作温度範囲と環境条件（湿気や汚染物質など）を考慮して、これらの条件に耐えられるベアリングを選択してください。
- その他： 適切なタイプのベアリングを選択する際には、取り付けと設置、スペースの制約、コスト、可用性などの他の考慮事項も考慮する必要があります。
ベアリング機械材料の種類
| ベアリング材質 | 特徴 | 一般的なタイプ |
| 鋼 | 優れた硬度、強度、耐摩耗性 | 52100 規格 |
| セラミックス | 耐高温性、耐腐食性、優れた摩耗特性 | 窒化ケイ素（Si3N4）、ジルコニア（ZrO2） |
| ステンレス鋼 | 耐食性 | 440ステンレス鋼、316ステンレス鋼 |
| プラスチック | 低摩擦、耐薬品性、自己潤滑性 | ナイロン（PA）、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE） |
| 青銅および真鍮合金 | 優れた耐摩耗性、優れた耐腐食性 | リン青銅、アルミニウム青銅 |
| 複合材料 | 自己潤滑性、高負荷容量、振動減衰 | 固体潤滑剤を埋め込んだ金属マトリックス、繊維強化ポリマー |
結論
要約すると、適切なベアリングを選択するには、さまざまな要素を考慮する必要があります。さまざまなベアリングタイプの特性を評価し、お客様のお問い合わせに効果的に対応することを目指しています。 Runsom精密 は、お客様のプロジェクトのニーズに合わせた包括的なベアリングおよびファスナー ソリューションを提供することに専念しており、便利なワンストップ サービス エクスペリエンスを提供します。
ベアリングに関してご不明な点がございましたら、お気軽にお問い合わせください。 瞬時に引用.