シール付き自動調心ころ軸受とは何ですか?設計上の特徴、定格荷重、および購入ガイド

A 密閉型自動調心ころ軸受 は、外輪の共通の球面軌道上を走る 2 列の樽型ころを備えた頑丈な転動体軸受で、潤滑剤の侵入と汚染物質の侵入を防ぐために両側に一体化されたシールが取り付けられています。球面軌道によりベアリングは自動調心され、およそのシャフトの位置ずれに対応できます。 0.5°～2° 一体型シールにより、外部シールドや別個のシール装置が不要になるため、ほこり、湿気、または洗い流しにさらされるとベアリングの寿命が短くなる場合には、シール型バージョンが推奨される選択肢となります。

コアの設計とベアリングの機能

自動調心ころ軸受は、球面プロファイルの共通の外側軌道と軸受軸に対してある角度で設定された 2 つの内側軌道の間に配置された 2 列の非対称または対称の樽形ころを使用します。この形状により、ベアリングは、標準的なボール ベアリングの固着や早期摩耗の原因となるシャフトのミスアライメントを許容しながら、重いラジアル荷重といずれかの方向の中程度のスラスト荷重の両方に耐えることができます。

シール型バージョンでは、接触または非接触シールが外輪の両側の溝にはめ込まれ、内輪またはシールの対向面に軽く押し付けられます。これにより、半永久的なバリアが形成され、工場で充填されたグリースを保持し、過酷な環境で動作するオープンベアリングの早期故障の主な原因である塵、水、研磨粒子の侵入をブロックします。

シール付き自動調心ころ軸受に使用されるシールの種類

すべてのシールが同じレベルの保護や同じ摩擦特性を提供するわけではありません。通常、メーカーは対象用途に応じていくつかのシール構成を提供しています。

コンタクトリップシール 汚染防止と許容可能な摩擦の信頼できるバランスを提供するため、一般的な重工業サービスで最も一般的な選択肢であり続けます。 ラビリンスシール 汚染管理と並んで発熱を最小限に抑えることが優先される高速アプリケーションでの仕様がますます増えています。

密封型自動調心ころ軸受と開放型自動調心ころ軸受

シールベアリングとオープンベアリングのどちらを選択するかは、初期価格だけではなく、動作環境、再潤滑の実用性、総所有コストに大きく依存します。

• 耐汚染性: 密閉型ベアリングは、汚染物質の侵入が故障の主な原因となる、埃っぽい、湿った、または洗い流される環境において、開放型ベアリングよりも大幅に優れた性能を発揮します。
• 再潤滑の必要性: 多くの密閉型自動調心ころ軸受は工場で長寿命グリースが充填されており、作動するように設計されています。 再潤滑不要 長期間の使用でメンテナンスの手間が軽減されます
• 速度性能: オープンベアリングはシール摩擦がないため、一般に高速に耐えることができ、クリーンな高速用途に適しています。
• 前払い費用: シールドベアリングは通常コストがかかります 10% ～ 25% 以上 同等のオープンベアリングよりも優れていますが、多くの場合、これはグリースの消費量の削減と時期尚早の交換の減少によって相殺されます。

鉱業、セメント、紙パルプなどの汚染の多い産業では、大手軸受メーカーによる研究で、密閉型自動調心ころ軸受は次のような効果により耐用年数を延ばすことができることが示されています。 2～3回 外部ラビリンスシールのみに依存するオープンベアリングと比較して、主に軌道とローラーの摩耗を促進する微細な摩耗粒子を防止します。

定格荷重とその決定方法

自動調心ころ軸受は、次の 2 つの重要な値を使用して評価されます。 動定格荷重(C) 、回転負荷下での疲労寿命に関係します。 静定格荷重(C0) 、これはベアリングが静止中または非常に遅い回転下で永久変形することなく耐えることができる最大荷重を反映します。

これらの数値はメーカー、シリーズ、ローラー構成によって異なるため、上記の値はおおよその参考値として扱ってください。同一の内径を持つ 2 つのベアリングの定格荷重は、内部設計やシリーズ (大手メーカーが使用する E、EA、CC など) に応じて大幅に異なる可能性があるため、必ず特定の製品カタログで正確な定格を確認してください。

制限速度と動作温度

シールの摩擦により熱が発生するため、密閉型自動調心ころ軸受が維持できる回転速度は、開放型の同等の軸受に比べて実質的に限界が生じます。

• シールドベアリングは通常、次の温度で動作します。 60%～80% シールのタイプに応じた、同等のオープンベアリングの速度制限
• 標準的なグリース充填物は、通常、 -30°C および 110°C (-22°F ～ 230°F)
• 高温グリースのバリエーションは、この範囲を約 150°C (302°F) 炉、窯、乾燥機の近くでの用途向け
• 定格速度制限を超えると、たとえ負荷が定格容量内であっても、シールの摩耗やグリースの劣化が促進され、ベアリングの寿命が短くなる可能性があります。

代表的な用途

密封型自動調心ころ軸受は、重い荷重が汚染されたまたは維持が困難な動作環境と組み合わされる場合に指定されます。

• マイニングと骨材処理: 振動スクリーン、クラッシャー、コンベアプーリーは常に粉塵や湿気にさらされています。
• パルプおよび製紙工場: ロールサポートベアリングは高湿度と洗浄サイクルにさらされます
• 鉄鋼およびセメント工場: 窯、工場、コンベア周辺の高温で汚染の多い環境
• 廃水処理装置： 湿った腐食性条件下で動作する撹拌機とポンプ
• 農林業機械： 屋外での使用において、機器は汚れ、湿気、振動に定期的にさらされます。

特に振動スクリーンの用途では、密封型自動調心ころ軸受はオプションではなく必須であると考えられています。これは、これらの軸受が微細な研磨粉塵が飽和した環境、つまり開放型軸受の耐用年数が数年ではなく数か月で測定できるような環境で、連続的な動的負荷の下で動作するためです。

購入ガイド: 購入前に確認すべきこと

適切なシール付き自動調心ころ軸受を選択するには、利用可能な最も密封されたオプションをデフォルトで選択するのではなく、いくつかの仕様を実際の動作条件に適合させる必要があります。

購入チェックリスト

1. 穴径、外径、幅がハウジングまたはアプリケーションの寸法と正確に一致していることを確認してください。
2. ピーク衝撃荷重を含む、予想されるラジアル荷重とスラスト荷重を計算し、適切な安全マージンを備えたベアリングの動的定格および静的定格と比較します。
3. 必要な回転速度を決定し、それが開放ベアリングと同等の速度ではなく、密閉ベアリングの定格速度制限内にあることを確認します。
4. シールの種類を汚染レベルに合わせます - 激しい塵や湿気には接触リップシール、高速クリーナー環境にはラビリンスシールを使用します
5. 動作温度範囲をグリースの仕様と照らし合わせて確認し、熱機器の近くにある場合は高温グリースにアップグレードしてください。
6. ベアリングが再潤滑不要か、または定期的なグリースの補充が必要かどうかを確認し、再潤滑が必要な場合はメンテナンスが容易であることを確認します。

たとえば、骨材採石場に設置される振動スクリーンには通常、 ダブルリップ接触シールと標準グリース充填を備えた密閉型自動調心ころ軸受 一方、清潔な屋内施設内の高速ファン シャフト ベアリングには、 オープンまたはシールド自動調心ころ軸受 より重いシーリングによって生じる速度制限を回避するため。