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角張った接触ボールベアリングの理解:設計、アプリケーション、および選択

2025-07-19

何ですか 角度コンタクトボールベアリング そして、彼らはどのように機能しますか?

角度接触ボールベアリングは、放射状と軸の組み合わせを処理するように設計された精密成分です。ラジアルベアリングとは異なり、独自の構造により、高速または重荷アプリケーションのパフォーマンスを向上させる角度(「接触角」)で力をサポートできます。重要なコンポーネントには、内側と外側のリング、ボール、ボール間隔を維持するケージが含まれます。

7200シリーズシングルロー角コンタクトボールベアリング

キーデザイン機能

  • 角度に接触します (通常、15°から40°)軸方向と放射状の力の間の負荷容量のトレードオフを決定する
  • シングルローウのデザインは一般的ですが、特殊なニーズのために二重列または四重層の構成が存在します
  • 材料は、標準のクロムスチールからセラミックハイブリッドまで極端な条件のために及びます

分布メカニックを積み込みます

角度の付いた接触面は、荷重を効率的に解決する力の三角形を作成します。例えば:

接触角 放射状負荷容量 軸荷重容量
15° 高い 適度
25° バランスが取れています バランスが取れています
40° 適度 高い

高速アプリケーション用の最高の角度コンタクトボールベアリング

高速操作は、低摩擦、耐熱性、および正確な許容範囲を備えたベアリングを必要とします。最適な設計は、いくつかの重要な要因を組み合わせています。

材料の選択

セラミックボール(窒化シリコン)は、超高速シナリオの鋼と比較して、遠心力を40%減少させます。ただし、完全なセラミックベアリングには、衝撃負荷に必要なタフネスが欠けている場合があります。

ケージの設計上の考慮事項

  • ポリアミドケージは振動を湿らせますが、温度制限があります(〜120°C)
  • ブロンズケージはより高い温度を処理しますが、体重を増やします
  • 機械加工された真鍮は、ほとんどの産業用アプリケーションに最適な妥協を提供します

角度接触vs.ディープグルーブボールベアリング :いつ選択するか

両方のベアリングタイプはボールを使用しますが、アプリケーションは大幅に異なります。

パフォーマンスの比較

パラメーター 角度接触 深い溝
軸荷重容量 高(単方向) 低い
放射状負荷容量 適度 高い
速度評価 より高い(より良い熱散逸) より低い

アプリケーションガイドライン

角度接点を選択してください:

  • 組み合わせた負荷は20%を超えています
  • システムの剛性には、プリロード調整が必要です
  • ペアの取り付けは実行可能です(背中合わせ、対面)

方法 角度接触ボールベアリングの負荷容量を計算します

正確な負荷計算は、早期障害を防ぎます。メーカーカタログからの基本的な動的負荷定格(C)および静的負荷定格(C0)は基礎を形成しますが、実際の条件には調整が必要です。

動的等価荷重式

P = XFR YFA
どこ:
x =ラジアルファクター(0.35-1.5)
y =軸係数(0.57-2.3)
値は、接触角とベアリングシリーズに依存します

平均余命の推定

l10 =(c/p)^3×100万回の回転
90%の信頼性。過酷な環境には、汚染係数を使用したL10A計算が必要になる場合があります。

プリロード角度接触ボールベアリング :テクニックと利点

プリロードすると、内部クリアランスがなくなり、システムの剛性を高め、振動を減らします。一般的な方法は次のとおりです。

軸方向のプリロードタイプ

  • 春のプリロード :熱膨張にもかかわらず、一定の力を維持します
  • リジッドプリロード :固定変位にスペーサーを使用します(高い剛性の方が適しています)

プリロード測定

ダイヤルインジケーターは、軸方向の変位を測定します(通常、中筋の場合は0.02-0.08mm)。過度のプリロードは摩擦を増加させます。プリロードが不十分であるとプレイが可能になります。

共通のトラブルシューティング 角度接触ボールベアリング故障モード

障害パターンを認識することは、是正措置の実装に役立ちます。

疲労散発

表面孔は、通常の摩耗(L10寿命の有効期限)または汚染を示します。比較:

症状 通常の疲労 汚染損傷
ピットの形 円形 不規則
位置 ロードゾーン ランダム

熱過負荷

変色(青/茶色)は、不十分な潤滑または過度のプリロードを示唆しています。赤外線監視は、初期段階の問題を検出するのに役立ちます。