詳細な分析：ディープグルーブボールベアリング - 回転する産業の世界の普遍的な礎石

詳細な分析：ディープグルーブボールベアリング - 回転する産業の世界の普遍的な礎石

深い溝のボールベアリング 、しばしばベアリングファミリーの「オールラウンドチャンピオン」として歓迎され、からの名前を導き出します 連続した深溝競走路 内側と外側のリング。それらは、構造が最も単純で、最も広く使用されており、最も容量の高いローリングベアリングのタイプです。汎用性、高い信頼性、比較的低い摩擦、製造コストで有名なこれらは、ミニチュア機器から大規模な工業機械に至るまで、回転コンポーネントのコアサポートとして機能します。

I.コア構造と設計機能

1. 主なコンポーネント：
   • アウターリング： 深く連続した溝レースウェイを備えた外側のリング。
   • インナーリング： 通常、回転シャフトに固定された、深く連続的な溝レースウェイを備えた内側のリング。
   • ローリング要素： 複数 精密鋼球 それは、内側と外側のリングのレースウェイの間を転がり、負荷を運ぶための重要なコンポーネントとして機能します。
   • ケージ： ボールを均等に分離し、それらの間の衝突と摩擦を防ぎ、滑らかな動作を確保します。さまざまな材料（鋼、真鍮、ナイロン、フェノール樹脂など）で作られています。
2. ディープグルーブレースウェイ： これが彼らの名前とコア機能の起源です。レースウェイのアーク半径はボール半径よりわずかに大きく、適切なものを提供します 接触角 。この設計により、彼らが単なる処理を行うことができます 放射状荷重 しかし、かなりの程度 双方向軸荷重 （両方向からの軸方向のスラスト）。
3. オープンタイプvs.シール/シールド：
   • オープンタイプ： 最も一般的で、検査と潤滑に便利ですが、汚染物質に対する外部シーリングが必要です。
   • シール/シールドで： ベアリングの片側または両側にゴム製シール（接触または非接触）または金属シールド（非接触）を特徴とします。 ほこり、水、グリースの保持に対する保護を大幅に強化します 、サービスの寿命を大幅に延長します。特に過酷またはほこりっぽい環境に適しています。多くの場合、グリースで事前に潤滑され、「メンテナンスフリー」操作に近い操作を達成します。これは、現代のアプリケーションの支配的な傾向です。

ii。コア作業原則

ベアリングが放射状の荷重にさらされると、力はリングを通ってボールに伝染します。ボールはレースウェイ内でスムーズに転がり、スライド摩擦をはるかに低いローリング摩擦に変換します。軸方向の荷重にさらされると、ディープグルーブレースウェイのジオメトリにより、ボールは溝のランプに沿って転がることができ、軸方向の推力に抵抗する力を生成します。

iii。重要な特性

• 汎用性の高い負荷容量： 主に運ばれます 放射状荷重 、効果的に処理しながら 中程度の双方向軸荷重 。複雑な動作条件に適応可能。
• 低摩擦トルク： ローリング摩擦が低いと、抵抗が低くなり、実行抵抗が低くなります。 エネルギー消費の削減と効率の向上 .
• 高速機能： 達成できる 非常に高い回転速度 良好な潤滑、中程度の負荷、および高精度の条件下で。
• スムーズで静かな操作： 高精度を備えたシンプルで対称的なデザインは、低ノイズと振動レベルを可能にします。
• シンプルでコンパクトな構造： 製造、取り付け、保守が簡単です。非常に広いサイズの範囲（ミリメートルからメートルからメートルの直径ボア）。
• 比較的低い製造コスト： 標準化された大量生産は、高い費用対効果を提供します。
• 限られた自己調整能力： シャフトとハウジングの間の非常にわずかな角の不整合のみに耐えることができます（通常、アークの数分しかありません）。大幅な不整合により、摩擦、ノイズ、および寿命が大幅に増加します。

IV。主要なアプリケーション領域（ユビキタス）

深い溝のボールベアリングは、回転部品を必要とするほぼすべてのフィールドにあります。

• 電気モーターと発電機： ほぼすべての中小サイズのモーターの主要なベアリングの選択。
• 自動車： ホイールハブ（いくつかのアプリケーション）、トランスミッション、ウォーターポンプ、オルタネーター、A/Cコンプレッサー、テンショナープーリーなど。
• 家電製品： 洗濯機、乾燥機、真空クリーナー、電気ファン、屋内/屋外のA/Cユニット、電動工具など。
• 産業機械： ポンプ、ファン、ギアボックス、コンベアローラー、工作機械の紡錘体（高速、光負荷）、農業機械。
• オフィス機器： プリンター、コピー機、コンピューター冷却ファン。
• 精密機器： 医療機器、測定機器、小さなロボットジョイントなど。
• 一般的な機械： 回転シャフトと摩擦削減をサポートする必要があるアプリケーション。

V.制限

• 限られた軸荷重容量： 処理できません 重い 軸荷重または 純粋な 軸荷重。主に軸方向の負荷または重い衝撃軸荷重の対象となるアプリケーションの場合、 スラストボールベアリング または テーパーローラーベアリング 選択する必要があります。
• 中程度の耐衝撃性： ローラーベアリングと比較して、それらは深刻な衝撃負荷により敏感です。
• 限られた不整合の宿泊施設： 取り付けエラーに対する耐性が低い（シャフトのたわみ、不整合）;適切な取り付け精度が必要です。
• ケージの制限： 極端に高速または極端な条件下で、ケージは制限要因または故障ポイント（特に特定のプラスチックケージ）になる可能性があります。

vi。重要な選択要因

1. サイズ： 穴の直径、外径、幅 - シャフトとハウジングと一致する必要があります。
2. 負荷：
   • ラジアル負荷： 主要な負荷の大きさ？
   • 軸荷重： 双方向軸荷重の予想される大きさ？断続的ですか？
3. スピード： 最大動作回転速度？
4. 操作環境： ほこり、湿気、腐食性化学物質の存在？温度範囲？
   • シーリング要件： 開ける？メタルシールド？ゴムのコンタクトシール？非接触シール？
5. 精密グレード： 正常（P0）、精密（P6、P5、P4、P2）。より高い精度により、高速、より滑らかな/静かな操作が可能になりますが、コストも高くなります。 P0では、ほとんどの一般的なアプリケーションで十分です。
6. 内部クリアランス： 内部プレイ（放射状クリアランス）。標準クリアランス（C0）が最も一般的です。高温または長いシャフトには、より大きなクリアランス（C3）が必要になる場合があります。精密位置決めのためのより小さなクリアランス（C2）。
7. 騒音要件： 特別な低ノイズアプリケーションでは、低ノイズグレードのベアリングが必要になる場合があります。
8. ブランドと品質： 評判の良いブランド（SKF、FAG/INA、NSK、NTN、ティムケンなど）は、通常、より信頼性の高い材料、製造プロセス、および品質管理を表しています。

vii。インストールおよびメンテナンスキーポイント

1. 正しいインストール： 適切なツール（プレス、ヒーター）を使用して ベアリングリングを直接ハンマーリングしないでください！ シャフトとハウジングが清潔で、バリがなく、正しい寸法公差を確保してください。シャフトの肩とハウジングアバットメントの垂直性を保証します。不整合は、早期のベアリング障害の主な原因です。
2. 潤滑：
   • グリース： 最も一般的です。正しいタイプ（ベースオイルの粘度、一貫性、添加剤）と量（通常、内部自由空間の30％〜50％）を選択します。密閉されたベアリングには、長期のグリースが付いています。
   • 油： 熱散逸/フラッシング（たとえば、工作機械の紡錘）を必要とする非常に高速または状況に適しています。
   • 定期的な補充/交換： オープンベアリングには、定期的なメンテナンス潤滑が必要です。
3. シーリング保護： オープンベアリングには、汚染物質の侵入を防ぐために、信頼できる外部シール（radialシャフトシールなど）が必要です。
4. 監視： 操作騒音、振動、および温度上昇の変化に注意してください。