ベアリングは、シャフトなどの回転部品または可動部品を支持およびガイドする機械部品です。摩擦が軽減され、よりスムーズな回転が可能になり、エネルギー消費が削減されます。ベアリングはまた、回転要素からハウジングまたはフレームに荷重を伝達します。この荷重は、ラジアル方向、アキシャル方向、またはその両方の組み合わせとなる可能性があります。さらに、ベアリングは部品の動きを事前に定義した方向に制限し、安定性と精度を確保します。
自転車のペダルの回転から車のエンジンの動作、冷蔵庫のドアを開けるという単純な動作から電動ファンモーターのスムーズな動作に至るまで、これらすべては効率を高めるためにベアリングに依存しています。ベアリングは機械の「関節」とも言えます。
この記事では、ベアリングの構造を観察し、利用可能なさまざまなタイプについて説明します。このガイドを通じて、特定の用途に適したベアリングをより自信を持って選択できるようになると信じています。

ベアリングの世界を理解するには、まずベアリングの基本的な定義、重要な用語、分類を理解する必要があります。まずはベアリングを構成する主要な要素を見てみましょう。
1. ベアリング リング / レース
1) ラジアル軸受の場合、軸受は転動体を収容する内輪と外輪で構成されます。これらのリングは、回転要素が移動するための構造とガイドを提供します。

2) スラストベアリングの場合、レースという用語が使用されます。

2.回転要素
転動体は、リング (またはレース) の間を移動して摩擦を軽減する部品です。最小限の抵抗で荷重を支え、伝達します。軸受の支持力の強さや回転速度などの条件に応じて、ボールやローラーなどの転動体が使用されます。
![]() | ボール | ボールベアリング |
![]() | 円筒ころ | ころ軸受 |
![]() | ニードルローラー | |
![]() | 円すいころ(円すい台形) | |
![]() | 凸ローラー(樽型) |
3. ケージ
保持器は転動体を等間隔に保ち、転動体間の接触を防ぎスムーズな回転を保証します。 以下に、最も一般的な 2 つのタイプのケージを示します。

これらの主なコンポーネントに加えて、安定してスムーズな回転を実現するには潤滑剤が不可欠です。適切な潤滑によりベアリングの寿命が延び、効率が向上します。使用条件に応じて、 潤滑剤はオイルベースまたはグリースベースになります。さらに、多くのベアリングにはシールまたはシールドが装備されており、内部コンポーネントを塵、破片、湿気による汚染から保護するとともに、ベアリング内の潤滑剤を保持して最適なパフォーマンスを実現します。

ベアリングはいくつかの基準に基づいて分類できます。ここでは一般的な 2 つの分類を示します。
1. 運動の種類に応じて、軸受は転がり軸受とすべり軸受に分類できます。 転がり軸受は、摩擦を軽減するために転動体などを使用します。対照的に滑り軸受には転がり要素がなく、表面間の滑り運動に依存します。

さらに転動体の形状により、玉軸受ところ軸受の2種類に大きく分けられます。以下の表は、両方の主な特徴を簡単に紹介します。
| 特徴 | ボールベアリング | ころ軸受 |
| 接点の種類 | 点接触 | 線接触 |
| 耐荷重 | 耐荷重が低い | より高い耐荷重性 |
| 摩擦 | 低フリクションでエネルギーロスが少ない | ボールベアリングよりも摩擦が高いが、それでも全体的な摩擦は低い |
| 安定性 | 重い負荷がかかると安定性が低下する | 振動の低減による安定性の向上 |
| 料金 | 一般的にはもっと手頃な価格 | 通常はより高価です |
| アプリケーション | 高速アプリケーション(電気モーター、ファンなど)に適しています。 | 重機や自動車部品(トランスミッション、アクスルなど)に最適 |
2. 荷重の方向に基づいて、軸受はラジアル軸受とスラスト軸受に分類できます。 ラジアル ベアリングは、回転軸に垂直なラジアル荷重をサポートするように設計されています。一方スラストベアリングは、回転軸と平行なアキシアル荷重に耐えるように作られています。

軸受における接触角とは、転動体(玉またはころ)と軌道(内輪・外輪)の接触点を結んだ線と、軸受軸に垂直な平面とがなす角度のことです。この角度は、特にラジアル荷重とアキシアル荷重に関連して、ベアリングの耐荷重能力を決定する上で極めて重要です。
接触角が大きい軸受は、アキシアル荷重(軸受の軸に平行な荷重)の処理に適しています。一方、接触角が小さいベアリングは、主にラジアル荷重の用途に対してより効果的です。


前のセクションで説明した軸受の分類に基づいて、上の図を主な枠組みとして使用して、一般的な軸受の主なタイプを体系的に調べます。
ラジアルボールベアリングは、その名前が示すように、主にラジアル荷重(シャフトに垂直にかかる力)を効率的に処理するように設計されたボールベアリングです。通常、それらの接触角は 15° 未満です。ラジアル ボール ベアリングには多くのサブタイプがあります。ここでは、一般的な 3 つのことに焦点を当てます。
深溝玉軸受

用途: 主にラジアル荷重と適度なアキシアル支持を伴う用途に適しており、高速性と多用途性を実現します。これらは、電気モーター、ファン、送風機、電動工具、家庭用電化製品で一般的に使用されています。
アンギュラ玉軸受

用途: ラジアル荷重とアキシアル荷重の合成荷重が生じる状況、特により高いアキシアル荷重容量と精度が必要な場合に使用されます。これらはポンプ、コンプレッサー、自動車部品、CNC 加工ツール スピンドル、産業用ロボット、精密機械などでよく見られます。
自動調心ボール ベアリング

用途: コンベヤ システム、製鋼圧延機、農業機械など、シャフトのたわみや位置合わせの問題が頻繁に発生する状況で重宝されます。
Radial roller bearings are roller bearings that can support a force perpendicular to the shaft. They can support an even greater load than radial ball bearings, and there are four major bearing types that are made to suit the type of roller.
円筒ころ軸受

用途: ドライブ シャフト、圧延機、鉱山機械など、高速で重いラジアル荷重がかかる環境で一般的に使用されます。
ニードルローラーベアリング


用途: 内燃エンジン、オートバイ、航空宇宙部品、ロボット工学など、半径方向のスペースが限られている分野でよく見られます。
円すいころ軸受

用途: 剛性と安定性が重要となる自動車のホイールハブ、ギアボックス、建設機械、精密機械に適しています。
自動調心ころ軸受

用途: ラジアル荷重とアキシアル荷重の両方がかかり、シャフトの位置ずれが発生する可能性がある重荷重用途。一般的な用途には、建設機械、鉱山機械、大型産業用ギアボックス、パルプおよび製紙工場、風力タービンなどがあります。

用途: 私は自動車のクラッチ、ギアボックス、回転テーブル、ステアリング システムなど、中程度の回転速度でシャフトに沿ってアキシアル荷重がかかる用途を扱います。

用途: これらのベアリングは、ギアボックス、重機、船舶推進システムなど、アキシアル荷重とラジアル荷重の両方が存在する可能性のある高荷重環境で使用されます。

用途: 産業用クレーンや農業機械など、位置ずれや振動の可能性がある低速、高荷重の用途に最適です。


用途: 磁気ベアリングは、ターボ機械、エネルギー システム、医療機器など、高速性、精度、最小限のメンテナンスが必要な用途に最適です。
1) 荷重が主にラジアル (シャフトに対して垂直) である場合は、ラジアル ベアリングを使用します。荷重が主に軸方向 (シャフトと同じ方向) にかかる場合は、スラストベアリングを使用します。アキシアル荷重はスラスト荷重とも呼ばれます。
2) ベアリングの負荷が軽い場合は、ボールベアリングを使用します。荷重が重い場合はローラーベアリングを使用してください。
3)ラジアル荷重とアキシアル荷重が同時にかかる場合(合成荷重)、合成荷重が軽い場合には深溝玉軸受またはアンギュラ玉軸受が、合成荷重が重い場合には円すいころ軸受が必要となります。
4)両方向から大きなアキシアル荷重がかかる場合には、軸受を2個以上組み合わせたり、複列軸受を使用したりできます。
1) 一般に、高速用途には、深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受、円筒ころ軸受が適しています。低速条件には、円すいころ軸受やスラスト玉軸受が適しています。
2)同じ種類の軸受の場合、サイズが小さいほど許容速度は高くなります。ベアリングを選択するときは、損傷を避けるために、動作速度がベアリングの制限速度内であることを確認してください。
3)軸受の限界速度は、軸受の種類や大きさだけでなく、公差、保持器の種類や材質、潤滑剤の種類や量、潤滑方法などによっても大きく影響されますのでご注意ください。の上。このため、ベアリングを高速回転で使用する場合は、決定する前にChiggo にご相談ください。

1) ISO 規格およびその他の規格では、境界寸法精度 (ベアリングの取り付けと取り付けに関連します) と回転精度 (ベアリングの精度を指します) の両方について特定の公差を定義しています。ベアリングの回転運動)、各精度内クラス。

2) ほとんどの一般的な用途では、クラス 0 ベアリングで十分な性能が得られます。
3) 高い回転振れ精度が要求される用途には、5級、4級、2級の精密軸受を使用してください。

1) 軸受の剛性とは、負荷がかかった状態での変形に耐える能力を指します。それはベアリング内の接触面積と内部すきまによって直接影響されます。ローラーベアリングの接触面積(線接触)が大きいため、荷重が広い面に分散されるため、点接触のボールベアリングに比べて剛性が高くなります。
2) アンギュラ玉軸受や円すいころ軸受などの軸受は、接触角を調整したり、背中合わせ (DB) や対面 (DF) などの配置で剛性を高めることができます。一般的に DB 構成の方が DF 構成よりも剛性が高いことに注意することが重要です。

3) 内部すきま(転動体と軌道面との隙間)も剛性に影響します。すきまが小さくなると、より多くの転動体が軌道面に接触できるようになり、接触面積が増加し、ベアリングの剛性が増加します。

4)予圧をかけて内部すきまを若干小さくする負の値を指定すると、すべての転動体が軌道に均一に接触します。この均一な接触により、各転動体の弾性変形のばらつきが最小限に抑えられ、より均一な荷重分布と剛性の向上が図られます。ただし、耐用年数の短縮、温度上昇、ベアリングの故障(焼き付き)の可能性などの悪影響を避けるために、予圧の量は慎重に設定する必要があります。

1) ラジアル空間の制約: 利用可能なラジアル空間が限られている場合は、針状ころ軸受や針状ころと保持器のアセンブリなど、コンパクトな環境向けに設計された軸受を選択します。
2) 振動と騒音のレベル: 家庭用電化製品やオーディオ機器など、振動と騒音の要件が厳しい用途には、深溝玉軸受が適しています。
3) 環境条件: 過酷な環境 (埃っぽい、腐食性、湿った状態など) の場合は、密閉、シールドされたベアリング、または耐食性素材 (ステンレス鋼やコーティングされたベアリングなど) で作られたベアリングを使用します。 ) 汚染物質から保護し、耐久性を確保します。
4) 潤滑とメンテナンス: メンテナンスへのアクセスが難しい用途では、長期間潤滑を維持できる密閉型ベアリングまたは自己潤滑型ベアリングを選択して、頻繁なメンテナンスの必要性を減らし、ダウンタイムを最小限に抑えます。
5) 取り付けと位置合わせ:ベアリングを選択する際には、許容される位置ずれが重要です。 自動調心玉軸受は、球面の外輪軌道を使用して設計されており、わずかな角度のずれ(1 ~ 2 度)に対応できるため、シャフトのたわみやずれが生じる可能性がある用途に適しています。
一方、 円筒形または自動調心ころを備えた自動調心ころ軸受は、より大きなミスアライメント (2 ~ 3 度以上) に対応できます。この機能は、重大なシャフトのたわみ、熱膨張、または動的動作条件にさらされるアプリケーションで特に有益です。

メカニカルベアリングは、回転機器や機械アセンブリの重要なコンポーネントです。操作力をサポートし、摩擦を軽減し、スムーズで効率的な操作を保証します。
適切なタイプのベアリングを選択するときは、耐荷重、振動、騒音、サイズなどの要素を考慮する必要があります。決定に影響を与える可能性のある詳細は他にもたくさんあります。どのベアリングがお客様のニーズに最適であるかまだ不明な場合は、お気軽に当社のエンジニアにご相談いただき、専門家のアドバイスを求めてください。
産業用途では、金属の選択は、強度、硬度、密度などの機械的特性だけでなく、熱特性にも影響されます。考慮すべき最も重要な熱特性の1つは、金属の融点です。 たとえば、炉のコンポーネント、ジェットエンジン燃料ノズル、排気システムは、金属が溶けた場合に壊滅的に失敗する可能性があります。結果として、オリフィスの詰まりやエンジンの故障が発生する可能性があります。融点は、製錬、溶接、鋳造などの製造プロセスでも重要です。ここでは、金属が液体の形である必要があります。これには、溶融金属の極端な熱に耐えるように設計されたツールが必要です。金属は、融点以下の温度でクリープ誘発性の骨折に苦しむ可能性がありますが、デザイナーはしばしば合金を選択するときにベンチマークとして融点を使用します。 金属の融点は何ですか? 融点は、固体が大気圧下で液体に移行し始める最も低い温度です。この温度では、固形相と液相の両方が平衡状態で共存します。融点に達すると、金属が完全に溶けるまで追加の熱は温度を上げません。これは、相変化中に供給される熱が融合の潜熱を克服するために使用されるためです。 異なる金属には、融点が異なり、原子構造と結合強度によって決定されます。しっかりと詰め込まれた原子配置を備えた金属は、一般に融点が高くなります。たとえば、タングステンは、3422°Cで最高の1つです。金属結合の強度は、原子間の引力を克服し、金属を溶かすために必要なエネルギーの量に影響します。たとえば、プラチナや金などの金属は、結合力が弱いため、鉄やタングステンなどの遷移金属と比較して融点が比較的低いです。 金属の融点を変更する方法は? 金属の融点は、通常の条件では一般に安定しています。ただし、特定の要因は特定の状況下でそれを変更できます。 1つの一般的な方法はです合金 - 純粋な金属に他の要素を加えて、異なる融解範囲の新しい材料を形成します。たとえば、スズを銅と混合して青銅を生成すると、純粋な銅と比較して全体的な融点が低下します。 不純物また、顕著な効果を持つこともできます。微量の外部要素でさえ、物質に応じてより高くまたは低い融解温度を崩壊させ、融解温度をシフトする可能性があります。 物理的な形問題も同様です。ナノ粒子、薄膜、または粉末の形の金属は、表面積が高く原子挙動の変化により、バルクの対応物よりも低い温度で溶けます。 ついに、極度の圧力原子がどのように相互作用するかを変えることができ、通常、原子構造を圧縮することで融点を上げます。これは日常のアプリケーションではめったに懸念事項ではありませんが、航空宇宙、深海掘削、高圧物理学研究などの高ストレス環境の材料選択と安全性評価における重要な考慮事項になります。 金属および合金の融点チャート 一般的な金属と合金の融点 金属/合金融点(°C)融点(°F)アルミニウム6601220真鍮(Cu-Zn合金)〜930(構成依存)〜1710ブロンズ(Cu-SN合金)〜913〜1675炭素鋼1425–15402600–2800鋳鉄〜1204〜2200銅10841983年金10641947年鉄15382800鉛328622ニッケル14532647銀9611762ステンレス鋼1375–1530(グレード依存)2500–2785錫232450チタン16703038タングステン〜3400〜6150亜鉛420787 金属融点の完全なリスト(高さから低い) 金属/合金融点(°C)融点(°F)タングステン(w)34006150Rhenium(re)31865767オスミウム(OS)30255477タンタル(TA)29805400モリブデン(MO)26204750ニオビウム(NB)24704473イリジウム(IR)24464435ルテニウム(ru)23344233クロム(CR)1860年3380バナジウム(V)1910年3470ロジウム(RH)1965年3569チタン(TI)16703040コバルト(co)14952723ニッケル(NI)14532647パラジウム(PD)15552831プラチナ(PT)17703220トリウム(TH)17503180ハステロイ(合金)1320–13502410–2460インコルエル(合金)1390–14252540–2600インコロイ(合金)1390–14252540–2600炭素鋼1371–15402500–2800錬鉄1482–15932700–2900ステンレス鋼〜1510〜2750モネル(合金)1300–13502370–2460ベリリウム(be)12852345マンガン(MN)12442271ウラン(u)11322070カプロニッケル1170–12402138–2264延性鉄〜1149〜2100鋳鉄1127–12042060–2200ゴールド(au)10641945年銅(cu)10841983年シルバー(AG)9611761赤い真鍮990–10251810–1880ブロンズ〜913〜1675黄色の真鍮905–9321660–1710海軍本部の真鍮900–9401650–1720コインシルバー8791614スターリングシルバー8931640マンガンブロンズ865–8901590–1630ベリリウム銅865–9551587–1750アルミブロンズ600–6551190–1215アルミニウム(純粋)6601220マグネシウム(mg)6501200プルトニウム(PU)〜640〜1184アンチモン(SB)6301166マグネシウム合金349–649660–1200亜鉛(ZN)420787カドミウム(CD)321610ビスマス(bi)272521バビット(合金)〜249〜480スズ(sn)232450はんだ(PB-SN合金)〜215〜419セレン(SE)*217423インジウム(in)157315ナトリウム(NA)98208カリウム(K)63145ガリウム(GA)〜30〜86セシウム(CS)〜28〜83水銀(HG)-39-38 重要なテイクアウト: タングステン、レニウム、タンタルなどの高融点金属は、極端な熱アプリケーションに不可欠です。これらの金属は、過酷な炉と航空宇宙環境に構造的完全性を保持しています。モリブデンも融解に抵抗し、高温炉の建設に非常に価値があります。 鉄、銅、鋼などの中溶融点金属は、管理可能な融解温度と良好な機械的または電気的特性を組み合わせて、建設、工具、電気システムに汎用性があります。 ガリウム、セシウム、水銀、ブリキ、鉛などの低融点金属は、はんだ、温度計、低融合合金などの特殊な用途にとって価値があります。
精密加工は、最先端のCNCマシンを使用して、非常に緊密な寸法許容範囲と優れた表面仕上げを備えたコンポーネントを生成する重要な製造プロセスです。これらの部品は、形状だけでなく、信頼できる機能、正確なフィット感、再現性のためにも設計されています。
製造プロセスにより、製品の表面に不規則なテクスチャが残ることがよくあります。高品質の仕上げに対する需要が高まるにつれ、表面仕上げの重要性がますます重要になっています。表面仕上げは、美しさや滑らかな外観を実現することだけを目的とするものではありません。製品の機能、耐久性、全体的なパフォーマンスに大きな影響を与えます。
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