アンギュラ玉軸受と深溝玉軸受: 実用的な選択ガイド

アンギュラ玉軸受と深溝玉軸受のどちらを選択するかというと、多くの場合、負荷がどこから来るのかという 1 つの基本的な質問に行き着きます。モーターや機械のメーカーとの仕事では、決定が理論から始まることはほとんどありません。それは、特定の負荷目標を達成する必要があるテスト スタンド、失敗したプロトタイプ、または新しい設計から始まります。簡単に言うと、深溝玉軸受は、ラジアル荷重と軽いアキシアル荷重が混在する場合に最も実用的なデフォルトであり、一方、アンギュラ玉軸受は、一方向の一貫して高いアキシアル荷重がアプリケーションの大半を占める場合にのみ正しい答えとなるということです。

2 種類のベアリングの設計と荷重処理の違い

違いは軌道形状から始まります。深溝玉軸受の軌道半径は玉直径の約 51 ～ 53 パーセントです。この深く連続した溝により、ボールと軌道面の間に大きな接触面積が形成され、ベアリングがラジアル荷重を効率的に支持できるとともに、いずれの方向にも適度なアキシアル荷重を負担することができます。純粋なラジアル荷重では接触角はほぼゼロのままですが、アキシアル荷重が加わると増加する可能性があります。

一方、アンギュラ玉軸受は、軸受に機械加工され永久接触角をもつように設計されています。一般的な接触角は 15、25、30、または 40 度です。この傾斜した軌道は、ベアリングの片側が一方向のアキシアル荷重のみを支持するように設計されていることを意味します。接触角が大きいほどアキシアル荷重容量は大きくなりますが、ラジアル荷重容量は小さくなります。この方向性の動作のため、アンギュラコンタクトベアリングは通常、両方向からのアキシアル荷重に対処するためにペアまたはセットで使用されます。

並べて比較: アンギュラ玉軸受と深溝玉軸受

次の表は、実際のアプリケーションでのベアリングの選択に影響を与える主な操作上の違いをまとめたものです。

現実世界の選択における比較の意味

この表からわかることは、1 つのベアリングが普遍的に優れているということではありません。適切なベアリングは、シャフトにかかる負荷と、アセンブリに使用できるスペースによって異なります。モーターがカップリングからの小さなアキシアル荷重やわずかなミスアライメントのみを処理する必要がある場合、深溝玉軸受は、慎重な予圧調整を必要としない、シンプルでコスト効率の高いソリューションを提供します。軌道が深く対称であるため、ベアリングは両方向の荷重を支えます。

対照的に、専用のスラスト荷重がかかる精密スピンドルなど、一方向に大きな軸力がかかるアプリケーションの場合は、アンギュラコンタクトベアリングが正しいエンジニアリング選択となります。ボールと傾斜した軌道面が継続的に接触することで、ボールが予測可能な位置に維持され、剛性が向上し、高速動作時の振動が低減されます。ただし、設置者は予荷重を管理する必要があり、通常は力のバランスをとるために 2 つのベアリングが必要です。これにより、取り付けの複雑さ、シャフトの公差、コストが増加します。多くの大量生産ラインでは、アキシアル荷重が本当に高くない限り、そのトレードオフは正当化されません。

深溝玉軸受がほとんどの用途で依然としてデフォルトの選択肢である理由

製造の観点から見ると、深溝玉軸受が一般機械の市場を支配している理由がわかります。取り付けの位置ずれの影響を受けにくく、特別なハウジングの配置を必要とせず、簡単にシールまたはシールドできます。これらの要素により、食品機械、家庭用電化製品、自動車の電気機械部品、電動工具、機械伝達装置に最適です。当社の軸受生産において、最も要望の多い製品カテゴリーは、コンパクトなスペースでスムーズな動作を実現するミニチュア深溝玉軸受と小形深溝玉軸受です。

6205ZZ モーターおよびポンプ用深溝玉軸受 この密閉型 25x52x15mm ベアリングは、信頼性の高いラジアル荷重処理と防塵性を提供し、アキシアル荷重が主ではない電動モーターやポンプの用途に最適です。 製品を見る→

たとえば、6205ZZ 深溝玉軸受は、電動モーターやポンプに一般的な工業グレードの選択肢です。信頼性の高いラジアル荷重処理と、塵や汚染物質から保護する密閉設計を組み合わせています。これは、専用の高いアキシアル荷重がかからない用途にまさに推奨されるものです。このタイプのベアリングはモーターやポンプの分野で広く使用されており、性能と総所有コストのバランスが良好です。

生産チームと購買チームのための実践的なガイダンス

新しい製品ラインを計画している場合、または既存のベアリングの仕様を検討している場合は、タイプを最終決定する前に 3 つの実際的なフィルターに取り組むことをお勧めします。まず、ラジアル荷重に対する最大のアキシアル荷重を決定します。アキシアル荷重がラジアル荷重の約 20 ～ 25% を超える場合は、アンギュラコンタクト ベアリングを検討する価値があるかもしれません。そのしきい値を下回っている場合は、通常、深溝玉軸受が最も安全で経済的な選択肢となります。

次に、利用可能な取り付けスペースを考慮します。密閉ハウジングでは、フランジ ベアリングまたはスナップ リング ベアリングを使用すると、治具の設計が簡素化され、機械加工コストが削減されます。第三に、動作環境を考慮します。耐食性が重要な食品加工や医療機器には、小型モーターやロボット工学で一般的に使用される SMR1482RS などのステンレス鋼深溝玉軸受が利用可能です。

SMR148-2RS 精密機器用ステンレスミニチュアベアリング 8x14x4mmのサイズと耐食性材料を備えたこのシールドベアリングは、マイクロモーターやロボットなどのコンパクトなデバイスに適しており、狭いスペースでもスムーズな回転を実現します。 製品を見る→

小型モーターや精密機器の超薄型アプリケーション向けに、6801ZZ のような薄型ベアリングも製造しています。これらは、スムーズな回転を犠牲にすることなく重量とスペースを削減するように設計されています。これらのミニチュアベアリングの設計を深く理解することで、適切な製品をより効率的に選択することができます。

6801ZZ 小型モーターおよび計器用スリムボールベアリング 12x21x5mm の薄肉設計は、低摩擦と安定性を維持しながら重量とスペースを削減し、信頼性の高い性能を必要とする小型モーターや精密機器に最適です。 製品を見る→

ミニチュア ベアリングが精密工学や高速機械をどのようにサポートしているかを理解する必要がある場合は、このトピックに関する当社の業界ノートで、そのようなシステムのベアリング寿命に影響を与える主な要因について説明しています。

ミニチュア ベアリングが精密工学と高速機械にどのように影響を与えるか

最終的な推奨事項と次のステップ

要約すると、意思決定プロセスでは負荷の方向に重点を置いてください。シャフトが軽量で可逆的なアキシャルコンポーネントでラジアル荷重を受ける場合、深溝玉軸受がデフォルトのコスト効率の高い選択肢になります。高速または非常に高い剛性で高い一方向のアキシアル荷重が必要な設計の場合は、アンギュラ玉軸受を検討し、必要な予圧とペアでの取り付けを計画してください。

HLGS では、OEM および ODM サポートを利用して、小型、小型、フランジ付き、スナップリング、ステンレス鋼構成の深溝玉軸受の製造を専門としています。当社のチームは、モーター、電気製品、機器のメーカーにサービスを提供してきた 20 年の経験があります。負荷データとアプリケーションの制約を共有すると、不必要なオーバーエンジニアリングを行わずに、ストック設計を選択したり、生産ラインに適合する非標準ベアリングを作成したりできるようになります。