ボール列を 1 列追加すれば、あらゆるベアリングの問題を解決できるでしょうか?論理的に聞こえるかもしれませんが、機械設計がそのように機能することはほとんどありません。容量が増えると、スペース、重量、熱、コストも増加します。

単列および複列の深溝玉軸受は、同様の軌道設計を共有しています。ただし、構造、容量、速度、剛性、設置のニーズが異なります。

このガイドでは、両方の設計を実際的な観点から比較します。それぞれが最適な場所と、注文前に何を確認する必要があるかを学びます。

簡単な比較

この表は、それらの主な違いをまとめたものです。最終的な値は、選択したベアリングとメーカーによって異なります。

複列設計では、2 つの単列ベアリングが自動的に置き換えられるわけではありません。シャフトサポート、間隔、荷重方向、およびハウジングの形状は依然として重要です。

単列深溝玉軸受とは何ですか?

単列深溝玉軸受にはボール列が 1 つあります。ボールは両方の軌道輪の深い溝の間を移動します。

この構造では主にラジアル荷重がかかります。また、どちらの方向にも中程度のアキシアル荷重を支えることができます。コンパクトな設計で高速回転に対応します。

内輪、外輪、ボール、保持器が 1 つのアセンブリを構成します。この非分離構造により、取り扱いと設置が簡単になります。

単列ベアリングはさまざまな寸法で入手できます。一般的なモデル グループには、6000、6200、6300、および関連サイズが含まれます。購入者は、オープン、シールド、またはシールのバージョンを選択できます。

主な利点

• コンパクトな寸法

• 幅広いモデルが利用可能

• 低い転がり摩擦

• 優れた高速性能

• 簡単な取り付け

• 複数のシールとクリアランスのオプション

• ラジアル荷重および中程度のアキシアル荷重に適しています

一般的なアプリケーション

これらは以下の場合によく使用されます。

• 電気モーター

• ポンプとファン

• ギアボックスと減速機

• コンベヤ

• 電動工具

• 農機具

• 自動車補機システム

また、幅広く入手できるため、交換も簡単になります。ただし、完全なモデルのサフィックスは一致する必要があります。

複列深溝玉軸受とは何ですか?

複列深溝玉軸受には 2 つのボール列が含まれています。両方の列が 1 つの幅広のベアリング アセンブリ内で動作します。

この構造は、同等の単列設計よりも大きなラジアル荷重に耐えることができます。また、要求の厳しい機器に対してより高いラジアル剛性を提供します。

複列深溝玉軸受は両方向のアキシアル荷重を支えることができます。ただし、すべての重軸用途向けに設計されているわけではありません。このような場合には、アンギュラコンタクトまたはスラストベアリングの方が優れたパフォーマンスを発揮する可能性があります。

これらのベアリングには、より多くの軸方向の取り付けスペースが必要です。また、小型の単列設計よりも重量が重くなり、サポートされる速度が遅くなる可能性があります。

主な利点

• より高いラジアル荷重容量

• ラジアル剛性の向上

• 一部の 2 つのベアリング構成に代わるコンパクトな代替品

• 中程度のアキシアル荷重をサポート

• 一体型の取り付け

一般的なアプリケーション

これらは次の目的で選択される場合があります。

• 重工業用ドライブ

• 大型の電気モーター

• 工業用ポンプ

• ギアボックスシャフト

• 農業機械

• 資材運搬装置

• コンパクトな高荷重アセンブリ

実際のモデルの在庫状況を必ずご確認ください。 2 行サイズは 1 行サイズほど一般的ではありません。

構造の違い

ボールの数が主な構造上の違いを生み出します。 2 列により、ラジアル荷重がより多くの転動体に分散されます。容量と剛性を高めることができますが、摩擦が増える可能性があります。

複列ベアリングも幅広です。より多くのシャフトスペースと異なるハウジング形状が必要です。ケージの設計、クリアランス、およびボールのサイズは、その性能にさらに影響します。

耐荷重: 多ければ多いほど良いというわけではありません

多くの場合、最終的な決定は耐荷重によって決まります。ただし、購入者は静的評価と動的評価を区別する必要があります。

動的定格荷重は、回転中の疲労寿命の計算をサポートします。静定格荷重は、重い静止荷重下での永久変形のリスクに関連します。

通常、複列ベアリングはより大きなラジアル容量を提供します。ただし、容量は内部の形状と材質によって異なります。行数だけを使用してデザインを比較しないでください。

選択シナリオの例

単列ベアリングを 1 つ使用するシャフトを考えてみましょう。その後、アプリケーションはより大きなラジアル荷重を受けます。

設計者は 2 行の置換を検討する場合があります。変更する前に、次のことを確認する必要があります。

• 必要なラジアル容量

• 既存筐体幅

• シャフトショルダー位置

• アキシアル荷重方向

• 連続運転速度

• 予想気温

• 潤滑方法

• アライメント精度

例の値は検証が必要です。2 列モデルは、1 列モデルよりも大きな半径方向容量を提供する可能性があります。これは、間隔を置いて配置された 2 つの単列ベアリングと等しくない場合があります。確認済みのメーカーデータを確認してください。

速度と摩擦

単列ベアリングは通常、より高い回転速度に適しています。狭い構造により、転がり接触が少なくなります。

複列ベアリングには、より多くのボールとより広い軌道が含まれています。これらの機能により、摩擦と発熱が増加する可能性があります。

シールの設計も速度に影響します。多くの場合、オープンベアリングは高速をサポートします。通常、接触シールはより大きな抵抗を生み出します。

単一のユニバーサル速度値を決して使用しないでください。制限速度は以下によって異なります。

• ベアリングサイズ

• シールのデザイン

• ケージ材質

• 内部すきま

• 負荷荷重

• 潤滑剤

• 動作温度

最終確認にはサプライヤーの技術データを使用してください。

スペースと住宅の要件

単列ベアリングは、よりコンパクトなオプションを提供します。シャフト幅が限られた設計に適しています。

複列ベアリングはより多くの軸方向スペースを使用します。ただし、2 つの別個のベアリングよりも必要なスペースが少なくなる場合があります。

この利点は元の配置に依存します。間隔を置いて配置された 2 つのベアリングは、モーメントに異なる方法で抵抗できます。 1 つの複列ベアリングのサポート形状を常にコピーできるわけではありません。

設計を変更する前に、完全な機械レイアウトを確認してください。シャフト、ハウジング、ショルダー、シール、保持方法を確認してください。

位置ずれと取付精度

深溝ボールベアリングは、限られたミスアライメントしか許容しません。シャフトのたわみが過剰になると、内部負荷が不均一になる可能性があります。

複列ベアリングは位置合わせ誤差の影響をより受けやすくなります。両方の軌道が荷重を正しく共有する必要があります。

取り付けに誤りがあると、余分な振動、温度上昇、ケージの損傷、早期疲労が発生する可能性があります。

正確なシャフトとハウジングの公差を使用してください。正しいリングを通して取り付け力を加えてください。

取付け力をボールを介して絶対に伝えないでください。運転開始前に軌道面を損傷する可能性があります。

シールと潤滑のオプション

単列ベアリングには幅広いシールの選択肢があります。一般的なオプションには、オープン、ZZ、および 2RS デザインが含まれます。

2 列の利用可能性はさらに制限される可能性があります。提供されるシールは特定のモデルによって異なります。

グリースの選択は、負荷、速度、温度を反映する必要があります。グリースが少なすぎると潤滑力が低下する可能性があります。グリースが多すぎると温度が上昇する可能性があります。

内部すきま

内部すきまは、熱、騒音、ベアリングの寿命に影響を与えます。取り付けのフィットにより、元のクリアランスが減少する可能性があります。

動作温度により再度変化する可能性があります。通常のクリアランスは多くの用途に適しています。 C3 はよりタイトなフィットやより高い温度に適している可能性がありますが、自動的に優れているわけではありません。

1列または2列: アプリケーションガイド

この表は初期のガイダンスを提供します。最終的な選択には確認された計算が必要です。

適切なデザインを選択する方法

必要寸法の確認

シャフト、ハウジングの穴、および利用可能な幅を測定します。既存のベアリングの指定を確認してください。

負荷を計算する

ラジアル荷重、アキシアル荷重、衝撃荷重を特定します。それらが一定のままであるか変化するかを判断します。

動作速度を確認する

連続速度と最高速度を記録します。検証された技術的制限と比較します。

シャフトのたわみを確認する

たわみが大きいと位置ずれが生じる可能性があります。両方の設計の寿命が短くなる可能性があります。

シールと潤滑の選択

ほこり、湿気、温度、メンテナンスへのアクセスを確認してください。次に、適切なシールとグリースを選択します。

クリアランスとフィッティングを確認する

シャフト公差、ハウジング公差、動作温度を確認してください。これらの要因により作動クリアランスが変化します。

サービスと交換の必要性を確認する

高容量のベアリングは、交換が困難になるとほとんど価値がありません。モデルの在庫状況と納期を確認してください。

よくある選択の間違い

次の一般的なエラーを回避してください。

• 「強度を高める」ためだけに複列ベアリングを選択する

• ハウジングの幅と肩の位置を無視

• 速度をチェックせずに容量を比較する

• 2つの単列ベアリングを1つの複列ベアリングとして扱う

• 取り付けクリアランスを検討せずにC3を選択した場合

• シャフトのたわみとアライメントを無視

• メーカー間で定格荷重をコピーする

• 完全なベアリング接尾辞を付けずに注文する場合

適切な選択は稼働データから始まります。最大のベアリングから始まるわけではありません。

サプライヤーに送信する情報

可能な限り完全な詳細を送信してください。

• 既存の呼び番号と末尾記号

• シャフトとハウジングの寸法

• ラジアル荷重とアキシアル荷重

• 連続および最高速度

• 動作温度

• 粉塵や湿気の状態

• 必要寿命

• シールの好み

• クリアランス要件

• 精度またはノイズのターゲット

• 必要数量

型式が不明な場合は、図面または鮮明な写真をお送りください。目に見えるマークと寸法を含めます。

よくある質問

複列ベアリングは常に強いのでしょうか?

一般に、同等の単列設計よりも半径方向の容量が大きくなります。実際の評価はモデルとメーカーによって異なります。

1 つの複列ベアリングを 2 つの単列ベアリングと置き換えることはできますか?

自動的ではありません。ベアリングの間隔、モーメント荷重、ハウジングの形状、シャフトサポートを見直す必要があります。

どの設計がより高速をサポートしますか?

通常、単列設計はより高速な速度をサポートします。選定した型式、シール、保持器、すきま、潤滑剤をご確認ください。

どちらの設計でもアキシアル荷重に耐えることができますか?

はい。どちらも、どちらの方向にも中程度のアキシアル荷重を支えることができます。アキシアル荷重が大きい場合は、別のタイプのベアリングが必要になる場合があります。

より多くの設置スペースが必要な設計はどれですか?

複列ベアリングには通常、より大きな軸方向幅が必要です。それでも、2 つの別個のベアリングよりも使用するスペースが少なくなります。

最終的な推奨事項

コンパクトなサイズと高速性を実現するには、単列ベアリングを選択してください。また、幅広い可用性と柔軟なシーリング オプションも提供します。

ラジアル容量と剛性がより重要な場合は、複列ベアリングを選択してください。ハウジングが余分な幅を許容できることを確認します。

どちらのデザインも自動的に優れているわけではありません。寸法、荷重、速度、クリアランス、シール、アライメントに適合する正しい選択が必要です。

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参考文献と詳細情報

次の独立したリソースは、追加のエンジニアリング ガイダンスを提供します。彼らは競合するベアリングサプライヤーではありません。

• ベアリングの潤滑を理解する – 機械の潤滑
  この技術ブログでは、潤滑が摩擦、熱、摩耗、ベアリングの耐用年数にどのような影響を与えるかを説明します。

• 動ベアリング定格荷重はどのように計算されますか? – Engineering Stack Exchange
  このフォーラムのディスカッションでは、静的および動的定格荷重について説明します。また、関連する ISO 規格も特定します。

• ベアリングのクリアランスとはめあいを指定する方法 – Engineering Stack Exchange
  この説明では、シャフトのはめあい、ハウジングの公差、クリアランス、および機械加工要件について説明します。

これらのリソースは一般的なガイダンスを提供します。最終的な選択には、必ず確認済みのベアリング データシートを使用してください。