ベアリング種類を探る：玉軸受、ころ軸受、精密オプション

1. 玉軸受（ボールベアリング）

深溝玉軸受は、ボールを使用して軸受の可動部間の分離を維持するころ軸受の一種です。

ボールベアリングの役割は、回転摩擦を低減し、ラジアル荷重とアキシャル荷重を伝達することです。少なくとも2つのレースを使用してボールを保持し、ボールを通じて荷重を伝えることでこれを実現します。通常、レースの一方は固定されています。軸受レースの一方の回転により、ボールも回転します。ボールが転がることで、2つの平らな面が互いに相対回転する場合よりもはるかに低い摩擦係数で動作します。

ボールベアリングは、ボールとレースウェイ間の接触面積が小さいため、他の種類のころ軸受と比較してサイズに対する荷重容量が低くなりがちです。しかし、内輪と外輪のわずかな不一致を許容できます。

他のころ軸受と比較して、深溝玉軸受は最も安価です。これは主に、ベアリングに使用されるボールの製造コストが低いためです。いくつかの一般的なボールベアリング設計があり、それぞれに異なるトレードオフがあります。ステンレス鋼、クロム鋼、セラミックスなど、多くの異なる材料で製造可能です。ハイブリッドボールベアリングは、セラミックボールと金属リングを持つベアリングです。

1.1 単列玉軸受

概要： 剛性単列玉軸受は、価格性能比に優れ、比較的汎用性が高いベアリングです。

特性： 両方向のラジアル荷重とアキシャル荷重を負担する優れた能力を持ちます。揺れを示し、特に軸の回転速度を決定できる計装版も利用可能です。

用途： これらのベアリングは、一般的な機械工学のあらゆる分野で使用されます（フラップ、ジェットエンジンベアリング、ヘリコプターギア、デッキ機器など）。ハウジング内の止め輪なしで軸方向固定を可能にするセグメント付きも利用可能です。

1.2 複列玉軸受

概要： これらのベアリングは、軸とハウジングの間の良好なアライメントを必要とします。

特性： このタイプのベアリングは、両方向の高いラジアル荷重とアキシャル荷重を許容します。充填切り欠きを備えた優先的な方式が見られることもあります。このベアリングは単独で、または別のベアリングと組み合わせて（アライメントが必要な場合）取り付け可能です。

用途： このタイプのベアリングは、ポンプ、リデューサー（車輪とネジ）、機器などで使用されます。

1.3 複列自動調心玉軸受

概要： 自動調心玉軸受は、2列のボールと外輪に共通の凹面球面レースウェイを持ちます。したがって、ベアリングは自動調心性を持ち、ハウジングに対する軸の角度ずれに対して不感です。

適性： 延長内輪を持つ自動調心玉軸受は、商用グレードの軸が使用される要求の厳しくない用途向けに設計されています。特別な穴公差により、組み立てと分解が容易です。

用途： 大きな軸のたわみやズレが予想される用途に特に適しています。また、自動調心玉軸受はすべてのころ軸受の中で最も摩擦が低く、高速でもより低温で動作できます。

延長内輪を持つ自動調心玉軸受は、内輪の片側のスロットに嵌まるピンまたはチーズヘッドネジによって軸上で軸方向に固定され、内輪が軸上で回転することも防止します。

2つの延長内輪付き自動調心玉軸受で軸を支持する場合、内輪スロットが互いに向き合うか、ベアリング外側の位置に配置されるように配置しなければなりません。そうでない場合、軸は一方向にのみ軸方向に位置決めされます。

1.4 単列および複列アンギュラコンタクトベアリング

概要： アンギュラコンタクトボールベアリングは、内輪と外輪のレースウェイが軸受軸に向かって互いにオフセットされています。これは、ラジアル荷重とアキシャル荷重が同時に作用する組み合わせ荷重を受け入れるように設計されていることを意味します。

特性： アンギュラコンタクトボールベアリングのアキシャル荷重容量は、接触角の増加に伴って増加します。接触角は、ラジアル平面上でボールの接触点を結ぶ線（この線に沿って荷重が一方のレースウェイから他方に伝達される）と、軸受軸に垂直な線との間の角度として定義されます。接触角は15°〜40°の範囲で、軸受軸に垂直な線を基準に測定されます。アンギュラコンタクトベアリングは一方向スラストベアリングで、重いスラスト荷重と中程度のラジアル荷重に耐えられます。以下を参照：単列アンギュラコンタクトベアリング。

用途： アンギュラコンタクトベアリングは、多くの異なるタイプのシールやシールドを持つことができます。シールとシールドは、汚染からの保護と潤滑剤保持を提供します。シールはシールドより優れた保護とグリース保持を提供しますが、最高回転速度は低くなります。ボールねじ支持ベアリングは、ボールねじまたはリードスクリュー用途向けに特別に設計されています。一部のベアリングはフランジ付きの場合もあります。アンギュラコンタクトベアリングは異なる潤滑オプションを持つことができます。以下を参照：複列アンギュラコンタクトベアリング。

2. ろ軸受（ローラーベアリング）

ローラーベアリングは、最も広く使用されている産業用ベアリングの一つです。2つの部品の間に円形の要素を配置して荷重を負担できるため、転がり軸受と呼ばれます。2つの要素が動くと、これらの円形要素が転がり、荷重を負担するのを助けます。

ほとんどのローラーベアリングは、直径よりわずかに長い長さのシリンダーを使用します。ローラーベアリングはボールベアリングより高いラジアル荷重容量を持ちますが、摩擦が高く、アキシャル荷重下でのアキシャル容量は低いです。

2.1 ローラーベアリングの用途

ローラーベアリングは、回転用途で滑り運動を低摩擦の転がり運動に置き換えるために使用されます。自動化されたローラーベアリングセッティング技術は、セッティング時間短縮、組立コスト削減、信頼性の高いセッティングなど多くの利点を提供します。適切なローラーベアリングを選択するには、望ましいベアリング寿命と、その寿命要件を満たす十分な基本動定格荷重を決定する必要があります。ローラーベアリングは、発電、風力タービン、ギアドライブ、圧延機、工作機械スピンドル、減速ユニットなどで使用されます。ローラーベアリングは、最も古くから知られた転がり軸受のタイプです。

2.2 単列・複列円筒ころ軸受

概要： このタイプのベアリングは、一方向のアキシャル荷重のみを支持します。したがって、一般的に互いに対向するペアで使用されます。それらの遊びは、接続の良好な剛性を得るために調整する必要があります。並べて設置することもできます。

適性： これらのベアリングは、高速でアキシャル成分が優勢な組み合わせ荷重を支持します。標準ベアリングの接触角は約40°ですが、精密ベアリングでは15°または25°の角度を持ちます。ペアで取り付けられたベアリングは、単列ベアリングより速度制限が弱くなります。

用途： これらのベアリングは、多くの航空機、ジェットエンジン用ベアリング、電動モーター、オルタネーター、機械用ブラシなどで見られます。