アンギュラ玉軸受 は、ラジアル荷重とアキシアル荷重を正確に制御する必要がある機械に不可欠なコンポーネントです。内輪と外輪の間にボールを斜めに配置した設計により、両方のタイプの荷重を同時に処理できます。さまざまなタイプのアンギュラ玉軸受は、さまざまな性能と負荷の要件を満たすように特別に設計されています。
アンギュラ玉軸受とは何ですか?
アンギュラ玉軸受は、複合荷重、つまりラジアル荷重とアキシアル (スラスト) 荷重の両方を一方向に支えるように設計されています。これは、ボールとレースの間の接触角を通常 15° ～ 40° にすることによって実現されます。ベアリングには斜めに荷重がかかるため、一方向からのアキシアル荷重とラジアル荷重に耐えることができます。これらのベアリングは、主に両方のタイプの負荷がかかるスピンドル、電気モーター、工作機械などの高速用途で特に役立ちます。
アンギュラコンタクトベアリングは、特定の要件を満たすためにさまざまな方法で構成できます。ボールの列数、接触角、軸受の配置など、これらの軸受の設計と配置によって、さまざまな条件下で軸受がどのように機能するかが決まります。
1. 単列アンギュラ玉軸受
説明 :
単列アンギュラ玉軸受は、最も単純で最も一般的なタイプです。内輪と外輪の間に 1 列のボールが配置されているのが特徴です。接触角は、特定の用途に応じて、通常 15° ～ 40° の範囲になります。これらのベアリングは通常、ラジアル荷重に加えて一方向のアキシアル荷重を負荷するように設計されています。
特定の用途 :
- 高速マシン : これらのベアリングは、電気モーター、ギアボックス、機械スピンドルなど、高速動作が必要な用途に最適です。単列構成により摩擦が低減され、スムーズで高速な操作が必要な用途に適しています。
- 工作機械主軸 : CNC 機械などのアプリケーションでは、単列ベアリングの精度と高速機能により、スピンドルの精度と効率を維持することが重要になります。
- ポンプとコンプレッサー : 単列アンギュラ玉軸受は、速度と性能を維持しながらラジアル荷重とアキシアル荷重の両方を効果的に処理する必要があるポンプやコンプレッサーに使用されます。
| 主な特長 | 利点 | 一般的なアプリケーション |
|---|---|---|
| 単列設計 | 費用対効果が高く、省スペース | 高速機械 |
| 15°～40°の角度 | ラジアル荷重とアキシアル荷重を効率的に処理します | 電動モーター、CNC機械 |
| 摩擦の低減 | スムーズな操作に適しています | ポンプ、コンプレッサー |
2. 複列アンギュラ玉軸受
説明 :
複列アンギュラ玉軸受は、2列の玉で構成されており、単列軸受に比べて大きなアキシアル荷重に耐えることができます。これらのベアリングは両方向のアキシアル荷重をサポートできるため、より汎用性が高くなります。複列ベアリングの接触角は通常 30° ～ 40° であり、単列ベアリングと比較してより高い荷重をサポートできます。
特定の用途 :
- 重負荷用途 : 複列ベアリングは、ラジアル荷重とアキシアル荷重の両方を同時に扱う必要があるクレーン、コンベヤ、製鉄所などの重機や装置に最適です。また、ベアリングの完全性を損なうことなく、より大きな軸方向の力に耐えることができます。
- 電動モーター : 高トルクが発生する電気モーターでは、複列アンギュラコンタクトベアリングがラジアル荷重とアキシアル荷重の両方に必要なサポートを提供します。
- 産業用ギアボックス : 複列ベアリングは、単列設計に比べて負荷容量と安定性が向上するため、大きな軸力が存在する産業用ギアボックスで一般的に使用されます。
用途と特徴 :
複列アンギュラ玉軸受は、ラジアル荷重とアキシアル荷重の両方に対して高い負荷容量が必要な用途に最適です。大きなアキシアル荷重を処理できるため、大型機械に最適です。
| 主な特長 | 利点 | 一般的なアプリケーション |
|---|---|---|
| 2列のボール | 耐荷重の増加 | 重機、電動機 |
| 接触角30°～40° | より高いアキシアル荷重に耐えることができます | 産業用ギアボックス、クレーン |
| ラジアル荷重およびアキシアル荷重の許容値が高い | 極端な条件下でも安定性を提供 | 製鉄所、コンベヤー |
3. 背面組合せ(DB)アンギュラ玉軸受
説明 :
バックツーバック (DB) アンギュラ玉軸受は、外輪が互いに対向するように配置された 2 つの単列軸受で構成され、「V」字型を形成します。この構成により、ベアリングは両方向からのラジアル荷重とアキシアル荷重の両方に対処できるようになり、安定した信頼性の高いセットアップが提供されます。 DB ベアリングの接触角は通常 30° ～ 40° です。
特定の用途 :
- 高精度アプリケーション : 連続アンギュラコンタクトベアリングは、高精度と多方向からのアキシアル荷重に耐える能力が必要な用途に最適です。これは航空宇宙やロボット工学などの業界では一般的です。
- ディファレンシャルギヤ : 自動車用途では、DB ベアリングは一般的にディファレンシャル ギアに使用され、動作中にかかるラジアル荷重とアキシアル荷重の複合荷重に耐えることができます。
- 工作機械 : 高レベルのアキシアル荷重制御と精度が要求される CNC 機械での用途には、両側からのアキシアル荷重を安定させる能力がある DB ベアリングが推奨されます。
| 主な特長 | 利点 | 一般的なアプリケーション |
|---|---|---|
| 「V」字型の背中合わせのデザイン | 両方向からのアキシアル荷重に耐えます | 精密機械 |
| 接触角は 30° ～ 40° | 軸力に対する安定した性能 | 自動車用ディファレンシャル |
| 剛性の向上 | 精度と信頼性を確保 | CNC マシン、ロボット工学 |
4. 面間（DF）アンギュラ玉軸受
説明 :
対面（DF）アンギュラ玉軸受は、2つの単列軸受の内輪が互いに対向するように配置されています。この配置はコンパクトですが、一般に、背中合わせの構成よりも軸方向の負荷容量が低くなります。 DF 設計は通常、スペースが限られているものの、アキシアル荷重の処理が必要な場合に使用されます。
特定の用途 :
- コンパクトなシステム : 面間ベアリングは、スペースが限られているものの、アキシアル荷重の処理が必要な用途に使用されます。これらのベアリングは、小型モーターや低負荷システムでよく使用されます。
- 電動モーター : 適度なアキシアル荷重とラジアル荷重の処理が必要な小型電動機の場合、対面アンギュラ玉軸受は性能とコンパクトなサイズのバランスが取れています。
- 低負荷アプリケーション : これらのベアリングは、ファン、小型ポンプ、基本的な産業機械など、負荷要求が低いシステムに最適です。
| 主な特長 | 利点 | 一般的なアプリケーション |
|---|---|---|
| コンパクトな対面デザイン | 限られたスペースでも使える省スペース設計 | 小型電動機 |
| 低アキシアル荷重に適しています | 低負荷シナリオでは費用対効果が高い | ファン、基礎産業機械 |
| 中程度のラジアル荷重およびアキシアル荷重容量 | 小規模システムでは効率的 | 小型ポンプ、低負荷用途 |
5. タンデム(DT)アンギュラ玉軸受
説明 :
タンデム (DT) アンギュラ玉軸受は、直列に配置された 2 つの単列軸受で構成されます。接触角は同じ方向に揃えられており、これらのベアリングは一方向のアキシアル荷重を効果的に処理できるように設計されています。
特定の用途 :
- 一方向のアキシアル荷重 : タンデムベアリングは、大型の電気モーターやタービン発電機など、一方向に大きなアキシアル荷重がかかる用途に最適です。
- 風力タービンギアボックス : タンデム構成は、大きな軸方向荷重が一般的である風力タービンのギアボックスでよく使用されます。
- 大型工作機械 : これらのベアリングは、金属加工や研削装置など、一方向に軸方向の力が集中する大型機械にも使用されます。
| 主な特長 | 利点 | 一般的なアプリケーション |
|---|---|---|
| 2つのベアリングを直列に配置 | 一方向の大きなアキシアル荷重に耐えます | 風力タービン、タービン発電機 |
| 揃った接触角 | 重アキシアル荷重の処理に最適化 | 大型工作機械 |
| 高いアキシアル荷重容量 | 一方向の力に最適 | 頑丈な電気モーター |
FAQ（よくある質問）
1. 単列アンギュラ玉軸受と複列アンギュラ玉軸受の違いは何ですか?
単列ベアリングは 1 列のボールを備えており、一方向の小さなアキシアル荷重を処理するのに適しています。一方、複列ベアリングは 2 列のボールを備えており、両方向のより大きなアキシアル荷重を処理できます。
2. アンギュラ玉軸受はラジアル荷重とアキシアル荷重の両方に耐えることができますか?
はい、アンギュラ玉軸受はラジアル荷重とアキシアル荷重の両方を同時に処理できるように特別に設計されており、高速かつ高精度の用途に最適です。
3. アンギュラ玉軸受の接触角は何を表すのですか?
接触角とは、ボールの接触線とベアリング軸との間の角度を指します。接触角が大きいため、軸受の回転が可能になります。
より高い軸方向荷重に対処するには角度が小さい方が、高速用途には角度が小さい方が適しています。
4. 自分の用途に適したアンギュラ玉軸受を選択するにはどうすればよいですか?
荷重のタイプ (ラジアルおよびアキシャル)、速度、精度要件、利用可能なスペースなどの要素を考慮してください。複列および背中合わせの構成は高負荷に最適であり、単列ベアリングは高速用途に適しています。
5. アンギュラ玉軸受はどのような業界でよく使用されていますか?
アンギュラ玉軸受は、航空宇宙、自動車、工作機械、ロボット工学、エネルギー生産などの業界で、特に高精度、速度、荷重処理が必要な用途で一般的に使用されています。
参考文献
- アンギュラベアリングの概要 。 （2022年）。 ベアリング情報ガイド .
- 産業用アンギュラ玉軸受の選択 。 （2021年）。 産業用ベアリング技術 .
- 精密機械用高速・高荷重軸受 。 （2020年）。 工作機械工学 .
- 耐久性の高い用途向けのベアリング設計 。 （2023年）。 重機ベアリングマニュアル .
