負荷容量解析: ころがり軸受と玉軸受の選択におけるラジアルおよびアキシアル定格荷重の比較

**間の決定 ローラーベアリングとボールベアリング ** は機械工学設計の基礎であり、機械の寿命、効率、コストに直接影響します。重機 OEM から自動車サプライヤーに至る B2B バイヤーにとって、正確な耐荷重のマッチングは交渉の余地のないものです。ボールベアリングは多くの場合、高速で軽い荷重に適していますが、ローラーベアリングは通常、重い純粋なラジアル荷重に仕様されています。 1999 年以来、上海宜仁軸受伝達会社は、品質、サービス、技術への基本的な取り組みとともに、さまざまな軸受の総合的な設計、生産、販売、サービスを提供する総合産業貿易企業に発展してきました。

接触形状と荷重分散

2 つのタイプの負荷容量の違いは、基本的に転動体と軌道の接触形状によって決まります。

線接触と点接触のメカニズム

ボールベアリングは静的状態では点接触を利用しますが、荷重がかかると小さな楕円接触になります。逆に、ころ軸受 (円筒ころ軸受や円すいころ軸受など) は線接触を実現し、転動体と軌道の間の接触面積が大幅に大きくなります。このより大きな接触パッチにより、ローラー ベアリングは負荷応力をより大きな表面積に分散できます。これが、**ラジアル荷重容量のローラー ベアリングとボール ベアリングの比較**が優れている主な理由です。この接触応力の減少により、材料疲労が減少し、高いラジアル荷重下での予測寿命が長くなります。

接触形状と応力分布の比較:

純粋なアキシアル荷重処理

標準深溝玉軸受は、玉と軌道溝のなじみにより、ある程度のアキシアル（スラスト）荷重を負荷することができ、混合荷重にも適しています。ただし、ころ軸受は、スラスト軸受として特別に設計されていない限り (たとえば、円すいころ軸受や特定のスラストころ設計)、純粋なアキシアル荷重を処理する効果は通常低くなります。大量の、または**純粋なアキシアル荷重用途に最適な軸受タイプ**を必要とするアプリケーションの場合、通常、特殊なスラストころ軸受またはアンギュラ玉軸受が優れたエンジニアリングの選択肢となります。

動定格荷重と寿命の計算

B2B 調達の場合、ベアリングの選択は、静定格荷重だけではなく、定量化可能な寿命予測基準に基づいて行う必要があります。

動的定格荷重 ($C$) の説明

動的定格荷重 ($C$) は、標準化された L10 寿命計算 ($L_{10) で使用される参考値であり、同一のベアリングのグループが 90% の信頼率で 100 万回転 ($10^6$) を達成する荷重を表します。一般に、ローラー ベアリングの $C$ 評価は、同じボア サイズのボール ベアリングの $C$ 評価よりも大幅に高くなります。この違いは、ローラーの形状によって提供される接触面積の増加に直接起因しており、ラジアル応力下でのローラー タイプの **動定格荷重の計算ローラーとボール ベアリング**の比がより有利になります。

ミスアライメントと剛性の要因

ベアリングの種類の選択は、取り付け精度にも依存します。ローラーベアリングは線接触であるため、シャフトとハウジングの位置ずれに対する許容度が低くなります。アライメントのずれにより、接触ラインに不均一な応力分布が生じ、定格寿命が大幅に短くなります。逆に、ボール ベアリング、特に自動調心ころベアリング (特殊なころタイプ) は、**ミスアライメント許容ローラー ベアリングとボール ベアリング**の能力が高くなります。エンジニアリング調達では、ローラー ベアリングの高い耐荷重による利点と、設置時に必要とされる精度の向上を比較検討する必要があります。

アプリケーション固有の選択

特殊軸受タイプの比較

複合（ラジアル荷重とアキシアル荷重の混合）荷重の場合は、より微妙な比較が必要です。 **アンギュラ玉軸受と円筒ころ軸受**の決定にはトレードオフが関係します。アンギュラ玉軸受は高い複合荷重に対応し、優れた速度能力を提供しますが、予圧の調整には注意が必要です。円筒ころ軸受は、最大のラジアル荷重容量と高い剛性を提供しますが、両方のリングにフランジを追加して特別に改造しない限り、通常は大幅な内蔵アキシャル容量が不足します。

ベアリング調達における品質保証

業界と貿易を統合した企業として、当社の技術チームは、ボール ベアリングやスピンドル ベアリングからカスタマイズされた非標準の高級ベアリングに至るまで、当社が供給するすべてのベアリングが長期の産業用途に必要な厳格な基準を満たしていることを保証します。当社は「品質を基礎、サービスを第一、技術を基礎」の原則を堅持し、製品範囲全体にわたる一貫性と信頼性を保証し、高品質コンポーネントに対するお客様のニーズをサポートします。

結論（H2）

**ローラー ベアリングとボール ベアリング**の間で適切な選択を行うことは、負荷容量、速度、コスト、アライメント精度の間の最適化の課題となります。大きなラジアル荷重と高い剛性要件の場合、技術的にはローラー ベアリングが明確な選択肢となります。高速アプリケーションや軽度のミスアライメントを伴うアプリケーションには、多くの場合、ボール ベアリングの方が優れたソリューションとなります。 B2B 購入者は、ライフサイクル全体で費用対効果の高い決定を下すために、常に動的定格荷重を参照し、接触形状を理解する必要があります。

よくある質問 (FAQ)

• **ラジアル負荷容量の比較ローラーとボールベアリング**の違いを生み出す主な要因は何ですか? 主な要因は接触形状です。ころ軸受は線接触を実現し、荷重をより広い面積に分散させ、軌道面の接触応力を大幅に低減します。ボールベアリングは楕円形の点接触のみを実現するため、局所的な応力が非常に高くなり、同じサイズでもラジアル荷重容量が低くなります。
• **純粋なアキシアル荷重用途に最適なベアリング タイプ**はいつ選択すればよいですか? 純粋なまたは優勢なアキシアル荷重の場合、最適な選択肢は特殊なスラスト ベアリング、つまりスラスト ボール ベアリング (スラスト荷重が低く、速度が速い場合) またはスラスト ローラー ベアリング (スラスト荷重が非常に高い場合) です。標準的な円筒ころ軸受は、通常、純粋なアキシアル荷重には適していません。
• **動定格荷重の計算ローラー ベアリングとボール ベアリング**の結果がローラー ベアリングの方がはるかに高くなることが多いのはなぜですか? 動的定格荷重 ($C$) は、接触応力の逆関数です。ローラー ベアリングは、ボール ベアリングの点接触よりも応力を効果的に分散する線接触を備えているため、$C$ 定格が本質的に高く、同じ動作荷重下で予測される L10 寿命が長くなることに直接つながります。
• **ミスアライメント許容ローラー ベアリングとボール ベアリング**は、OEM の設置コストにどのような影響を及ぼしますか? 一般に、ころがり軸受は、玉軸受よりも芯ずれの許容度がはるかに低いため、シャフトとハウジングの加工精度 (同軸度) が非常に厳しくなければなりません。このより高い精度の要件は、OEM の製造コストと組み立てコストの増加に直接つながります。
• **アンギュラ玉軸受と円筒ころ軸受**の主な用途の違いは何ですか? アンギュラ玉軸受は、ラジアル荷重とアキシアル荷重の組み合わせを同時に効率的に処理できるように設計されており、工作機械のスピンドルでよく使用されます。円筒ころ軸受は主に、純粋なラジアル荷重と剛性を最大化するように設計されています。ギアボックスや鉄道の車軸によく使用されます。