深溝玉軸受と球面ころ軸受の違いは何ですか？

機械工学や産業用途の世界では、ベアリングはさまざまな機械のスムーズな動作を保証する上で極めて重要な役割を果たします。ベアリングには数多くの種類がありますが、その中でも深溝玉軸受と自動調心ころ軸受の 2 つが最も一般的に使用されています。深溝玉軸受のサプライヤーとして、これら 2 つのタイプの軸受の違いについての問い合わせをよく受けます。このブログ投稿では、それぞれの特徴、用途、利点を詳しく説明し、特定のニーズに合わせて情報に基づいた決定を下すのに役立つ包括的な比較を提供します。

構造とデザイン

深溝玉軸受と自動調心ころ軸受の最も根本的な違いは、その構造と設計にあります。

深溝玉軸受は、シンプルかつ効率的な設計が特徴です。それらは、内リング、外リング、ボールのセット、およびボールを所定の位置に保持するケージで構成されます。内輪・外輪ともに軌道が深い溝となっており、ボールがスムーズに転がりやすいように設計されています。この設計により、深溝玉軸受は両方向のラジアル荷重とアキシアル荷重の両方をサポートできるため、汎用性が高くなります。これらのベアリングのボールは通常、優れた硬度と耐摩耗性を備えた高品質鋼で作られています。

一方、自動調心ころ軸受はより複雑な構造をしています。これらは、外輪に共通の球面軌道と内輪に 2 つの非球面軌道を備えた 2 列のころを備えています。ころは保持器によって案内されており、外輪軌道の球面形状により内輪ところは自動的に調心されます。この自動調心機能は、シャフトのたわみや取り付け誤差によって生じる位置ずれを補正できるため、自動調心ころ軸受の最も重要な利点の 1 つです。

耐荷重 - 耐荷重

耐荷重能力は、ベアリングを選択する際に考慮すべき重要な要素です。

深溝玉軸受は、比較的軽度から中程度のラジアル荷重およびアキシアル荷重がかかる用途に適しています。アキシアル荷重に耐えられるかどうかは、ボールと軌道面の間の接触角によって決まります。一般に、ラジアル荷重に加えて小から中程度のアキシアル荷重を負荷することができます。たとえば、電気モーターでは、深溝玉軸受は、ベルトの張力や磁力による小さな軸方向の力だけでなく、回転シャフトによって生成される半径方向の力もサポートできます。ただし、高いラジアル荷重とアキシアル荷重がかかるヘビーデューティ用途になると、深溝玉軸受は限界に達する可能性があります。

対照的に、自動調心ころ軸受は、重いラジアル荷重と中程度のアキシアル荷重に耐えるように設計されています。 2 列ローラー設計により、荷重がより広い領域に分散され、深溝玉軸受と比較してはるかに高い荷重に耐えることができます。このため、鉱山機械、製紙工場、大型産業機械など、重い負荷がかかる用途に最適です。

速度性能

ベアリングの動作速度も重要な考慮事項です。

深溝玉軸受は高速性能で知られています。ボールのスムーズな転がり動作とボールと軌道の間の摩擦が比較的低いため、ボールは高速回転で動作することができます。これらは、十分な空気流を生成するためにモーターを高速で回転させる必要がある電動ファンなどの高速アプリケーションでよく使用されます。たとえば、私たちの6215 ファンベアリング高速ファン用途向けに特別に設計されており、高速でも信頼性の高いパフォーマンスを提供します。

自動調心ころ軸受は重い荷重を扱うことができますが、深溝玉軸受に比べて制限速度が低くなります。ローラーのサイズが大きくなり、構造が複雑になると、高速での摩擦と発熱が増加します。したがって、低速から中程度の回転速度での用途により適しています。

位置ずれ許容値

機械では、シャフトのたわみ、熱膨張、不適切な取り付けなど、さまざまな理由で位置ずれが発生することがあります。

深溝玉軸受のミスアライメント許容範囲は限られています。たとえわずかなミスアライメントでも、ボールと軌道に不均一な負荷が発生し、摩耗、騒音の増加、ベアリング寿命の低下につながる可能性があります。正確な位置合わせの達成または維持が難しい用途では、深溝玉軸受が最良の選択ではない可能性があります。

自動調心ころ軸受は、自動調心機能を備えているため、大幅な位置ずれを許容できます。外輪軌道が球面であるため、内輪ところの位置が自動的に調整され、荷重がころに均等に分散されます。そのため、長軸システムや振動の影響を受ける機械など、位置ずれが避けられない用途によく選ばれています。

アプリケーション

構造、耐荷重能力、速度能力、およびミスアライメント許容差の違いにより、各タイプのベアリングの一般的な用途が決まります。

深溝玉軸受は、さまざまな産業や用途で広く使用されています。自動車産業では、ホイールハブ、トランスミッション、電動パワーステアリングシステムに使用されています。家庭電化製品の分野では、洗濯機、冷蔵庫、エアコンなどに使用されています。小型電動モーター、精密機器、事務機器などにもよく使われています。私たちの6230 モーターベアリングモーター用途向けに特別に設計されており、信頼性の高い性能と長い耐用年数を提供します。さらに、小径深溝玉軸受小型モーターや電子機器によく使用されます。

自動調心ころ軸受は、主に重負荷の産業用途で使用されます。鉱業では、破砕機、コンベヤー、粉砕機で使用されます。鉄鋼業界では、圧延機や連続鋳造機に使用されています。また、船舶の推進システム、大型ポンプ、頑丈なギアボックスなどでもよく使用されます。

深溝玉軸受のメリット

深溝玉軸受のサプライヤーとして、これらの軸受の利点をいくつか強調したいと思います。第一に、そのシンプルな設計により製造コストが比較的安価になり、多くのアプリケーションにとってコスト効率の高いソリューションとなります。第二に、高速機能と低摩擦によりエネルギー効率が向上し、電力消費と運用コストが削減されます。第三に、設置とメンテナンスが簡単で、時間と人件費を節約できます。

結論

結論として、深溝玉軸受と自動調心ころ軸受には異なる特性があり、異なる用途に適しています。深溝玉軸受は、正確な位置合わせを維持できる軽荷重から中荷重、高速用途に最適です。一方、自動調心ころ軸受は、高いラジアル荷重、中程度のアキシアル荷重、および潜在的なミスアライメントを伴う重負荷の用途に適しています。

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参考文献

• TA ハリス、ミネソタ州コツァラス (2007)。転がり軸受の解析。ワイリー。
• Zorzi、C.、Frosini、L. (2013)。ベアリングのハンドブック。エルゼビア。