ボールベアリングと深溝ボールベアリング: 主な違い

あ 深溝玉軸受 特別で非常に人気のあるタイプのボールベアリングです — 独立したカテゴリーではありません。 「ボール ベアリング」は広義のファミリー名ですが、深溝ボール ベアリング (DGBB) はそのファミリー内で最も広く使用されているサブタイプを表しており、おおよその割合を占めています。 ボールベアリングの全世界売上高の80% 。負荷のタイプ、速度、設置上の制約に応じて適切なベアリングを選択する際には、この違いを理解することが重要です。

ボールベアリングファミリー: 内容

ボールベアリングは球面転動体を使用して回転摩擦を軽減し、可動部品間の負荷をサポートします。このファミリーには、いくつかの異なるサブタイプがあり、それぞれが特定の負荷プロファイルと動作条件に合わせて設計されています。

• 深溝玉軸受（DGBB）： 汎用、ラジアル荷重および中程度のアキシアル荷重に耐えます
• あngular contact ball bearings: より高い接触角（15°～40°）でのアキシアル荷重とラジアル荷重の組み合わせに対して最適化されています。
• 自動調心ボールベアリング: シャフトの位置ずれは 2°～3° まで許容
• スラストボールベアリング： 純粋にアキシアル荷重を処理します。ラジアル力には適していません
• 4点接触ボールベアリング: 1列で両方向のアキシアル荷重を支持

エンジニアや調達チームが仕様なしで「ボール ベアリング」に言及する場合、ほとんどの場合、デフォルトで深溝ボール ベアリングを意味します。これは、DGBB が実用化においていかに支配的であるかを証明しています。

深溝玉軸受の特徴

深溝玉軸受の特徴はその軌道形状です。他のタイプのボールベアリングと比較して、内輪と外輪の両方の溝が深く、半径がボールの直径に近くなります。この設計により、次のような構造上の利点がいくつか生まれます。

• 深い溝により、ベアリングは両方の抵抗に耐えることができます。 ラジアル荷重と両方向のアキシアル（スラスト）荷重
• 浅溝設計と比較して、ボールあたりの接触面積が大きいため、負荷容量が増加します。
• ジオメトリは高速動作をサポートします。標準の DGBB は、 最大 20,000 ～ 50,000 RPM の速度 サイズと潤滑剤に応じて
• 対称設計により、どちらの向きでも性能を損なうことなく取り付けることができます。

ユビキタスなどの標準的な DGBB 6205-2RS (内径 25mm) の動的定格荷重は約 14.0 kN、静定格荷重は 6.95 kN です。これにより、特別な取り付けを考慮することなく、電気モーター、ポンプ、ファン、コンベア システムに適しています。

直接対決: 深溝タイプと他のタイプのボール ベアリング

耐荷重: 深溝ベアリングが優れているところとそうでないところ

深溝玉軸受は、高速での複合負荷シナリオでは比類のないものですが、その負荷容量プロファイルには明確な限界があります。

ラジアル荷重強度

DGBB は、深い軌道によって負荷が複数のボールに同時に分散されるため、ラジアル荷重を効率的に処理します。 6206 ベアリング (ボア 30mm) は、次の動ラジアル荷重定格に耐えます。 19.5kN — ほとんどの軽～中型産業用モーターに十分です。

アキシアル耐荷重

スラスト玉軸受とは異なり、DGBB は両方向のアキシアル荷重を同時に処理できます。 ラジアル荷重定格の 50% 通常の状態では。この多用途性により、多くの設計で別個のスラスト ベアリングが不要になります。ただし、アキシアル荷重がこのしきい値を超える場合、または主荷重である場合には、アンギュラコンタクトベアリングまたはスラストベアリングがより適切です。

位置ずれ感度

これは DGBB の既知の制限です。彼らは我慢します シャフトのズレはわずか0.08°～0.16° エッジロードの前に使用すると、ベアリングの寿命が大幅に短縮されます。長いコンベヤシャフトや農業用駆動装置など、固有のシャフトたわみを伴う用途には、自動調心玉軸受または自動調心ころ軸受がより良い選択です。

速度評価: 深溝ベアリングが先頭を走る理由

すべての転がり軸受の中で、深溝玉軸受は最高の許容速度を達成します。これは、低摩擦の形状と内部発熱が最小限に抑えられているためです。参考:

• あ 6000-series DGBB (10mm bore) can operate at 最大47,000 RPM グリース潤滑付き
• 同じサイズの同等の円筒ころ軸受は、通常 30,000 ～ 35,000 RPM に制限されます。
• 同等のサイズの円すいころ軸受は 10,000 ～ 15,000 RPM に制限される場合があります

この速度の利点により、DGBB は電気モーター、歯科用ドリル、遠心ポンプ、ターボチャージャー、および高速機械スピンドルのデフォルトの選択肢となっています。

深溝玉軸受のシールおよびシールドのオプション

他の多くのボール ベアリング タイプに対する DGBB の実際的な利点の 1 つは、密閉型およびシールド型のバリエーションが幅広く入手できることで、汚染された環境でもメンテナンス不要の操作が可能になることです。

• オープン (サフィックスなし): シールなし - 外部潤滑が必要です。再潤滑が日常的に行われる場合に使用される
• ZまたはZZ（メタルシールド）： 固形汚染物質から保護します。湿気を完全に遮断しません。シールよりも低い摩擦
• RSまたは2RS（ゴムシール）： 片面または両面の完全接触シール。ほこりや湿気の両方から保護します。グリースがあらかじめ封入されています ベアリング寿命潤滑
• RZ または LLB (低摩擦シール): 非接触または低接触のゴムシール — 汚染防止と高速走行時の抵抗の低減を組み合わせます。

アンギュラ玉軸受とスラスト玉軸受はシールのオプションがはるかに少ないため、汚染を管理するためにより慎重なハウジング設計が必要になります。これが、DGBB が一般産業用途で主流となっているもう 1 つの実用的な理由です。

深溝タイプではなく別のボールベアリングを選択する場合

多用途性にもかかわらず、深溝ボールベアリングが常に最適な選択であるとは限りません。次のシナリオでは、代替ボール ベアリング タイプが必要になります。

一方向の高いアキシアル荷重

工作機械のスピンドル、ボールねじ、ヘリカル ギア ドライブは、定義された方向に強い軸方向の力を生成します。 あngular contact ball bearings at 40° contact angle 動的定格の最大 70% のアキシアル荷重に耐えます。これは、DGBB が早期故障せずに処理できる荷重をはるかに超えています。

重大なシャフトのずれ

シャフトのたわみが 0.5°を超える用途 - 長いシャフト、木材加工機械、鉱山機械に一般的 - 自動調心ボールベアリングは最大 3° まで許容します エッジロードなしでミスアライメントを軽減し、耐用年数を大幅に延長します。

純粋なアキシアル荷重の用途

垂直ポンプ シャフト、昇降機構、および回転テーブルは、シャフト軸のほぼ全体に沿って荷重を加えます。スラストボールベアリングはこのために特別に設計されており、最大耐荷重は次のとおりです。 同じボアサイズの DGBB よりも 3 ～ 5 倍大きい 純粋なアキシアル荷重下で。

寸法の標準化と互換性

深溝玉軸受は ISO 15 および ABMA 規格に準拠しているため、メーカーを問わず世界中で互換性があります。あ SKF、NSK、FAG、または汎用サプライヤーの 6204-2RS ベアリングは同一の寸法を共有します : 内径20mm、外径47mm、幅14mm。この標準化は実用上重要な利点です。交換部品は世界中でさまざまな価格帯で入手可能です。

一部の特殊なボール ベアリング タイプ、特に特定のアンギュラ コンタクト構成や 4 点接触ベアリングなどは、一般的な標準化が進んでいないため、メーカー固有の交換が必要となり、リードタイムが長くなる可能性があります。

実用的な選定ガイド：用途別ボールベアリングの種類

コストと可用性: 現実的な考慮事項

深溝玉軸受は、 単位負荷容量当たりの最もコストの低い転がり要素ベアリング 、世界的な大規模な生産量の恩恵を受けています。評判の良いブランドの標準的な 6205-2RS ベアリングの価格は約 2ドル～8ドル 単一の量で、大量の場合は 1 ドル未満になります。同等サイズのアンギュラコンタクトベアリングは通常コストがかかります 3 ～ 5 倍以上 、4 点接触ベアリングなどの特殊タイプでは 10 倍以上になる場合があります。

頻繁なベアリング交換が必要な大量生産または装置の場合、このコスト差は総所有コストの重要な要素であり、多くの場合、負荷条件が許せばエンジニアが DGBB を使用する決定的な理由になります。