オープン型深溝玉軸受、シールド型深溝玉軸受、シールド付き深溝玉軸受:どれが必要ですか?

クイックアンサー: オープン vs シールド vs シールドの一覧

主要な違いは、各タイプが摩擦に対する保護のバランスをとる方法にあります。 オープンベアリングにはカバーがなく、外部潤滑システムが必要です。シールドベアリングは、大きな破片をブロックしながら再潤滑を可能にする小さなクリアランスギャップを持つ金属カバーを使用します。シールドベアリングは、最大限の汚染防止のために内輪と接触するゴムまたは合成シールを使用します。 。オープンベアリングは、オイルバスを備えたギアボックスなど、周囲の機器がすでに継続的な潤滑と汚染制御を提供している場合に選択されます。シールドベアリングは、速度性能を犠牲にすることなく基本的な保護を必要とする中程度の負荷のアプリケーションに適しています。シールドベアリングは、回転摩擦のわずかな増加よりも耐汚染性の方が重要な、汚れた環境、湿気の多い環境、またはメンテナンスが制限されている環境の標準です。

開く 深溝玉軸受

開く bearings have no protective cover on either side, leaving the internal raceway, balls, and cage fully exposed to the surrounding environment.

デザインと機能

シールドやシールがないオープンベアリングは、潤滑の供給と維持をオイルバス、循環オイル、グリースフィッティングなどの外部システムに完全に依存します。この設計により、 直接目視検査 内部コンポーネントの損傷を防ぎ、オイルやグリースの流れを制限する障壁なしで継続的な再潤滑を可能にします。

利点

開く bearings offer the 摩擦と発熱が最も低い 3 つのタイプのうち、回転コンポーネントに対する抵抗を生み出すシールやシールドがないためです。また、最も安価なオプションであり、高速産業機械で使用される大流量オイル循環システムなど、幅広い潤滑方法をサポートしています。

制限事項

保護機能が組み込まれていないため、オープンベアリングは ほこり、湿気、破片による汚染に対して非常に弱い 十分に密閉された外部エンクロージャ内に収容されていない場合。また、時間の経過とともに保護されていないベアリングから潤滑剤が流出する可能性があるため、外部グリース保持機能も必要となります。

シールド付き深溝玉軸受

シールドベアリングはその中間に位置し、外輪に取り付けられた薄い金属ディスクを使用します。このディスクは内輪の近くまで伸びますが、内輪には触れません。

デザインと機能

金属シールドは、小さな半径方向の隙間を持って外輪に固定されています。通常、 0.05～0.2mm -回転する内輪からそれを分離します。この非接触設計は、より大きな粒子や破片をブロックしながら、グリースが隙間から逃げたり侵入したりすることを可能にします。つまり、シールド付きベアリングは使用中に限られた範囲で再潤滑できます。

利点

シールドが内輪に接触しないため、シールドベアリングは発生します。 追加の摩擦を最小限に抑える オープンベアリングと比較して、シールベアリングよりも高速な用途に適しています。また、金属の削りくずや粗い粉塵などの大きな汚染物質に対しても適切な保護を提供します。

制限事項

クリアランスギャップが小さいことは、低摩擦に有利であると同時に、シールドベアリングが次のような利点を提供することも意味します。 微細な塵、湿気、または液体の侵入に対する限定的な保護 。洗浄環境や、水や化学薬品の飛沫に直接さらされる用途には推奨されません。

密封型深溝玉軸受

シールドベアリングは、内輪との物理的接触を維持するゴムまたは合成エラストマーシールを使用することにより、最高レベルの内部保護を提供します。

デザインと機能

一般的なシール材には次のものがあります。 ニトリルゴム（NBR）、フッ素エラストマー（FKM/バイトン） 、温度範囲と化学物質への曝露要件に基づいて選択されます。シールリップは内輪表面に物理的に接触するため、非接触シールド設計と比較して汚染に対するより効果的なバリアを形成します。

利点

シールドベアリングが提供するのは、 塵、湿気、液体汚染に対する最高の耐性 3 つのタイプのうちほとんどは事前に潤滑されているため、継続的な再潤滑メンテナンスの必要がなくなります。そのため、定期的なメンテナンスが現実的ではない、アクセスが難しい場所や用途において特に価値があります。

制限事項

シールと内輪の間の物理的接触により、 さらなる摩擦と熱 これにより、通常、シールドベアリングの最大速度が制限され、オープンベアリングまたはシールドベアリングの同等のものよりも低くなります。ほとんどの密閉ベアリングは生涯にわたって潤滑されるため、通常は再潤滑することができません。つまり、内部グリースが劣化するとベアリング全体を交換する必要があります。

並べて比較

次の表は、3 種類すべてのベアリングの主な性能と実際の違いをまとめたものです。

環境が選択をどのように推進するか

デフォルトで単一の「最適な」タイプを選択するのではなく、正しい選択はベアリングが直面する特定の動作条件に大きく依存します。

清潔で管理された環境

ギアボックス、工作機械のスピンドル、および既存のオイル循環または十分に密閉されたハウジングを備えたその他の用途では、周囲のシステムが汚染制御と潤滑をすでに処理しているため、多くの場合、オープンベアリングが最も費用対効果が高く効率的な選択肢となります。

中程度の負荷の産業用環境

適度に清潔な屋内環境で動作する汎用モーター、ファン、コンベア システムの場合、シールド ベアリングは、フル シールによる速度制限がなく、保護と低摩擦の実用的なバランスを提供します。

過酷な条件、汚れた条件、または湿った条件

農業機器、屋外機械、洗浄が必要な食品加工ライン、湿った環境を扱うポンプなどの用途には、密閉ベアリングが必要です。 耐汚染性は摩擦を最小限に抑えることよりもはるかに重要です .

速度と温度に関する考慮事項

汚染防止以外に、回転速度と発熱も同様に重要な要素であり、環境条件に関係なく特定のベアリング タイプを除外する可能性があります。

スピンドル モーターや高 RPM ファンなどの高速アプリケーションでは、一般にオープン ベアリングまたはシールド ベアリングが好まれます。 シールベアリングのシール接触摩擦により熱が発生し、回転速度とともに増加します。 、高 RPM が継続すると、グリースの早期劣化や熱損傷につながる可能性があります。アプリケーションで高速性と汚染防止の両方が必要な場合、エンジニアは多くの場合、特殊な低摩擦シール設計を評価したり、ハウジング自体の外部シール ソリューションでシールド ベアリングを補ったりする必要があります。

メンテナンスアクセスとライフサイクルコスト

長期的なコストを考慮すると、初期購入価格だけで考えられるものよりも、さまざまなタイプのベアリングが好まれることがよくあります。

メンテナンスのためのアクセシビリティ

定期的なメンテナンススケジュールで簡単にアクセスできる場所にあるベアリングの場合、オープンまたはシールド設計により、継続的な再潤滑が可能になります。 同等の密閉型ベアリングの潤滑剤の固定寿命を超えて耐用年数を大幅に延長します 。手の届きにくい場所や埋め込まれた場所では、密閉ベアリングの生涯潤滑設計により、メンテナンスの必要がまったくなくなります。

交換と再潤滑の経済学

シール付きベアリングは初期費用が高くなりますが、メンテナンスフリーの設計により、再潤滑に大幅な機器のダウンタイムや分解が必要になる用途での人件費を削減でき、多くの場合、初期価格が高いにもかかわらず、耐用年数全体にわたってシール付きベアリングの方が経済的になります。

クイックセレクションガイド

ベアリングのタイプを特定のアプリケーション要件に一致させるには、次のガイダンスを使用してください。

1. ハウジングが継続的な潤滑と汚染制御を提供し、最大速度または最小の摩擦が優先される場合は、オープンベアリングを選択してください。
2. 速度性能を犠牲にすることなく基本的な破片保護が必要な、適度にクリーンな環境の一般産業用機器にはシールドベアリングを選択してください。
3. ほこりの多い環境、湿気の多い環境、または洗浄環境、またはメンテナンスフリーの操作が不可欠なアクセスが難しい場所には、密閉型ベアリングを選択してください。
4. 定期的な再潤滑が現実的ではない場合、たとえ比較的きれいな環境であっても、継続的なメンテナンスの必要性を軽減するためにシールドベアリングを選択してください。
5. シールの摩擦により潤滑剤の破壊が促進される可能性があるため、高速、高温の用途ではシール付きベアリングの使用を避けてください。

3 つのタイプの中で普遍的に「より良い」オプションはありません。それぞれのタイプは、摩擦、保護、メンテナンスの要件の間で異なるトレードオフを表します。 正しい選択は、机上で最も堅牢と思われるタイプをデフォルトで選択するのではなく、これらのトレードオフを特定の動作環境、速度要件、およびメンテナンス機能に適合させるかどうかによって決まります。