複合ラジアル・アキシアル荷重に対する円すいころ軸受対とスラスト軸受の比較：判断方法とRFQ前に確認すべき事項

比較する前に複合荷重を等価動荷重に換算する

軸受の基本動定格 C は単一の定荷重です。ピークラジアル値やピークアキシアル値をこれに当てはめて寿命を読み取ることはできません。作用荷重は、同じ速度で同じ使用寿命を与える、大きさと方向が一定の単一荷重に置き換えられます。これが動等価荷重 P です¹⁵。ラジアル成分とアキシアル成分から X および Y 係数を用いて構築されるこの P が、C に対する L10 比較に使用されます¹⁷。生のピーク荷重でサイズ選定することは、特定された選定エラーであり、重要な方向に誤ります。複合ケースは過小評価されるため、計算される寿命は楽観的になります^15,17。寿命指数は転がり要素によって異なり、玉軸受では 3.0、ころ軸受では 10/3 です。したがって、同じ P/C 比でも軸受ファミリー間で同じ寿命にはなりません⁸。いずれかのタイプを候補に挙げる前に、検討中の特定の円すいころ軸受とスラスト軸受の X および Y 係数をサプライヤーに問い合わせてください。このセットの情報源はどちらのタイプについてもこれらの係数を公開しておらず、それらがなければ候補の P を計算できません。

1つの円すいころ軸受で両方の成分を支えられるか、それともアキシアル荷重にはスラスト軸受が必要か？

円すいころ軸受は、ラジアル荷重と一方向のアキシアル荷重を同時に受けます。そのため、自動車のアクスルやギアボックス出力シャフトなど、高負荷の複合ケースに登場します¹⁶。あるサプライヤーの選定ガイダンスは明確に述べています。ホイールハブやギアボックス出力シャフトなど、重い複合ラジアル荷重と一方向アキシアル荷重には円すいころを使用してください。そして、同サイズのアンギュラ玉軸受よりも実質的に高い複合容量が期待できますが、最高速度は低くなります⁹。スラスト軸受は別の配置です。アキシアル荷重が大きい場合、スラスト軸受は単独ではなくラジアル軸受と組み合わせて使用されます¹⁸。つまり、スラスト経路は同等の置き換えではありません。2番目の軸受位置と、両方を収めるハウジングの機能が追加されます。証拠が与えないのはクロスオーバーです。このセットのどの情報源も、円すいころが不適切になりスラスト軸受が必要になるアキシアル荷重を定量化していません。したがって、選択は自身の荷重ケースに対する判断として扱ってください。各候補のボアサイズにおけるアキシアル容量をサプライヤーに明示するよう依頼してください。

取付の詳細に時間を費やす前に速度で候補を除外する

円すいころは速度と引き換えに複合荷重容量を得ます。重い複合荷重に推奨する同じサプライヤーガイダンスは、同サイズのアンギュラ玉軸受と比較して最高速度が低いことを指摘しています⁹。円筒ころと比較するとギャップはさらに広がります。ある軸受サプライヤーは、円筒ころの速度限界は同サイズの円すいころ軸受より最大60%高くなる可能性があると述べています¹⁹。有用なスクリーニングは、運転速度を候補の限界速度と比較することです。限界の80%以内の運転速度はさらに精査する必要があります²⁷。シャフトがその帯域にある場合、円すいころ対は詳細を詰める対象ではなく、最初に疑問視すべき配置です。スラスト軸受はより難しいギャップです。このセットの情報源はスラスト軸受の速度限界値を与えていないため、公開データからスラストオプションに同じ80%スクリーニングを実行できません。その経路を選択する前に、特定の潤滑条件におけるスラスト軸受の限界速度をサプライヤーに問い合わせてください。

シャフトとハウジングのアライメントを軸受が吸収できる範囲と照合する

比較している荷重定格は、まっすぐな機械を前提としています。玉軸受、円すいころ軸受、円筒ころ軸受の容量は、ミスアライメントが0.0005 rad（0.03°）を超えないことに基づいています。それを超えるとL10寿命は計算値より低下します²³。ミスアライメントは2つの方法で発生します。ハウジングの芯出し不良、または荷重下でのシャフトのたわみです²³。シャフトが長い、支持が軽い、または軸受間で荷重を受ける場合、そのたわみはタイプを決める前に推定すべき事項です。球面ころ軸受と自動調心スラスト軸受は、1.0°～1.5°の範囲のミスアライメントを吸収するように作られており²³、球面軸受はシャフトとハウジングの芯ずれを許容します²⁴。通常の円すいころ対や平座スラスト軸受にはその余裕がありません。したがって、チェックは次のとおりです。計算したたわみとハウジング公差が0.03°以内に収まるか？それを示せない場合、自動調心ファミリーを候補に含めるべきであり、円すいころ対とスラスト軸受の比較は二次的なものになります。

既存のハウジングに取付け・調整可能な配置であることを確認する

対向配置の円すいころ対はドロップインではありません。固定側と自由側が区別されず、軸受間隔が短い場合、円すいころまたはアンギュラ玉軸受の対がアキシアル荷重を受けるために組み合わせ配置で取り付けられます。そして取付後、アキシアルすきまはナットやシムで調整されます¹⁸。正面組み合わせは内輪のしまりばめが必要な場合に組立を簡素化しますが、予圧調整には注意が必要です²⁰。調整ステップはコストが潜むところです。予圧は、部品価格が妥当でも人を遠ざける可能性がある作業と説明されています⁷。組立ラインにすきまや予圧を設定するステーションがない場合、その労力はどこかにかかります。スラスト経路は問題を除去するのではなく移動させます。正しく着座したスラスト軸受と別のラジアル軸受が依然として必要です¹⁸。情報源はスラスト軸受の着座面に対する定量的な直角度要件を述べていません。したがって、着座公差は図面の仮定ではなく、サプライヤーへの明示的な質問にしてください。

潤滑を決定し、そのために作られていない軸受にアキシアル荷重をかけない

便宜上、円筒ころ軸受にアキシアル成分を吸収させないでください。つば付き円筒ころはある程度のアキシアル荷重を受けられます。しかし限界はラジアルの場合と異なります。ころ端/つば接触での滑りによる摩擦熱、つばところ端の摩耗、その接触でのスミアリング、つばの破損です³¹。油流冷却はその容量が確立される方法の一部です²⁵。潤滑の選択はそこから導かれます。油システムは初期投資とメンテナンスにおいてグリースよりコストがかかり、漏れや廃棄の問題があります。しかし、それらの欠点は、繰り返しの故障とダウンタイムのコストに比べれば取るに足らない場合があります⁶。ハウジング温度は別の制約を設定します。およそ60°Cを超えると、特殊油、定期的なレベルチェック、短い再グリース間隔が必要です²⁷。あなたの機械にとって、判断は、そのデューティが油システムを正当化するか、それともグリースと正しく定格された軸受でハウジングをその温度以下に保てるかです。情報源はスラスト軸受の starvation 感度と円すいころのグリース許容性を比較していません。したがって、スラスト経路が関係する場合、潤滑条件を書面でサプライヤーに提示してください。

見積が比較可能になるようにRFQに含める事項

情報源は定性的な選択を確定しますが、価格、リードタイム、アキシアル容量の数値は含まれていないため、見積依頼でそれらを引き出す必要があります。すべての候補サプライヤーに同じ質問をして、回答を並べて比較できるようにしてください。

• ✓あなたのボアサイズにおける特定の円すいころ軸受とスラスト軸受の等価荷重係数 X および Y。
• ✓あなたのボアサイズと速度における各候補の許容アキシアル荷重 — このセットのどの情報源も与えていません。
• ✓あなたの潤滑条件におけるスラスト軸受の限界速度 — 80%スクリーニングにはこの数値が必要です。
• ✓見積価格に予圧またはすきま調整が含まれるか、それともあなた側の組立労力か。
• ✓スラスト軸受の着座面の平坦度と直角度公差をサプライヤーが明示すること。
• ✓あなたのハウジング温度における潤滑推奨と再グリース間隔。
• ✓標準品と、組み合わせ品または特別品のリードタイム。

見積依頼の前に

• この点は根拠資料では示されていないため、サプライヤーに確認してください: 円すいころ軸受とスラスト軸受のX・Y荷重係数 — 等価動荷重Pを計算するために必要。
• この点は根拠資料では示されていないため、サプライヤーに確認してください: 特定サイズにおけるスラストボール軸受と円すいころ軸受の、数値化された許容スラスト荷重または接触応力。
• この点は根拠資料では示されていないため、サプライヤーに確認してください: スラスト軸受の限界回転速度の数値 — 公開データからはスラスト案に対して80%限界速度スクリーニングを実施できない。
• この点は根拠資料では示されていないため、サプライヤーに確認してください: スラスト軸受の座面の平面度・直角度に関する定量的な要件。
• 価格の前提、MOQ、金型費用、支払条件、生産リードタイムを含む書面の見積りを求めてください。
• この点は根拠資料では示されていないため、サプライヤーに確認してください: スラスト軸受の潤滑・潤滑不足感受性と、円すいころ軸受のグリース・油許容性の直接比較。