角度コンタクトボールベアリング:構造、プリロード、およびペアの構成
角度コンタクトボールベアリング最も広く使用されているベアリングタイプの1つであり、優れた速度パフォーマンスと高負荷-のキャリカル容量を組み合わせています。深い溝のボールベアリングと比較して、彼らは放射状荷重だけでなく、かなりの軸荷重にも耐えることができます。ただし、独自の内部構造により、単一のベアリングは一方向の軸方向の負荷のみに対応できるため、実際のアプリケーションに特定の要件を課すことができます。
構造と1つの-荷重容量
角度コンタクトボールベアリングの内部設計は、その軸方向の負荷能力を定義します。ベアリングは、内側のリングの厚い側から外側のリングの厚い側に向かってのみ軸荷重を維持できます。軸方向の負荷が反対方向に適用される場合、ベアリングは分離または解放する傾向があります。この場合、ローリング要素は純粋なローリングを達成できず、摩擦、熱の発生、摩耗、および早期故障の増加につながります。
軸方向のプリロードの必要性
この障害モードを防ぐには、軸方向のプリロードを単一の角度接触ボールベアリングに適用する必要があります。
単一のベアリング用:プリロードは、その軸方向の荷重方向に適用する必要があります(外側のリングの厚い側から内側のリングの厚い側に向かって)。
プリロードの大きさの決定:プリロード値は、予想される最大逆軸荷重を超える必要があります。同時に、ベアリングの最小負荷要件も満たす必要があります。実際には、プリロードは通常、最大逆軸負荷と必要な内部負荷の最小の合計として設定され、設置および動作条件も考慮します。
ペアの角度接触ボールベアリング(db / df)
多くの場合、アプリケーションでは、両方向の軸荷重をサポートするためのベアリング配置が必要です。これは、使用することによって達成されますペアの角度接触ボールベアリングどちらのいずれかback -から-} back(db)またはface -から- face(df)構成:
back -から-} back(db):外側のリングの厚い側面は互いに反対側に取り付けられています。
Face -から- face(df):外側のリング薄い側面は互いに反対側に取り付けられています。
どちらの配置でも、ペア内の各ベアリングは軸方向の荷重を一方向に運び、システムが双方向の軸方向の力に耐えることができます。このようなペアのベアリングの場合、各ユニットは軸荷重の反対側を処理するため、追加の外部プリロードは厳密に必要ではありません。ただし、剛性とパフォーマンスを改善するために、プリロードを適用することもできます。

ペアのベアリングにプリロードを適用します
例として、-を-に-}バックペアにします。ベアリングの厚い側が一緒に押された場合、細い側は小さな隙間を残す可能性があります。このギャップを閉じるために外力を適用することにより、負のクリアランスが生成され、ベアリングセット内にプリロードが導入されます。
リング寸法の精度マッチングにより、製造中にプリロード制御が達成されます。これにより、DB/DFの配置における目的の内部プリロードまたはクリアランスが保証されます。
別の一般的な方法は、配置することですペアの角度接触ボールベアリングそれらの間にスペーサーが付いたシャフトの反対側に。このセットアップでは、
プリロードまたはクリアランスは、スペーサーの長さに依存します。
- より長いスペーサー→より大きなプリロード。
- より短いスペーサー→より小さなプリロード。
比較:シングルとペアの角度接触ボールベアリング
| 特徴 | 単一の角度接触ボールベアリング | ペアの角度接触ボールベアリング(db/df) |
|---|---|---|
| 軸荷重容量 | 一方向でのみ | 双方向(1つのベアリングが各方向を処理する) |
| プリロード要件 | 外部から適用する必要があります | 多くの場合、必要ではありませんが、剛性のためにプリロードを追加することができます |
| アプリケーションリスク | 逆軸荷重の下で分離することができます | 両方向からの軸荷重に対して安定しています |
| 剛性 | ペアのデザインと比較して低い | より高い剛性と剛性 |
| インストール | よりシンプルですが、慎重なプリロード制御が必要です | 正しいDB/DF配置またはスペーサーが必要です |
| 典型的な使用 | high -速度スピンドル、ポンプ | 工作機械の紡錘、ギアボックス、モーター |
プリロードとクリアランスに影響する要因
ペアの角度接触ボールベアリングの最終的なプリロードは、複数の要因の影響を受けます。
リング寸法の精度(工場一致またはスペーサーの長さ)。
内側のリングとシャフトのベアリングの間にフィットします、クリアランスを減らすことができます。
熱膨張効果、これにより、運転中のクリアランスがさらに減少する可能性があります。
最終的なプリロードは、軸方向の負荷条件下で、ペア内の非-負荷-ベアリングベアリングが、常に最小要件を超えて内部負荷を維持し、分離または障害を防ぐことを保証する必要があります。
アプリケーションの違い
電動モーターアプリケーションで、製造業者は、多くの場合、ファクトリー{-を供給します。角度の接触ボールベアリングセットが一致し、-サイト調整の必要性がなくなります。
ギアボックスと精密機械で、プリロードの計算と調整は、最適なベアリングパフォーマンスとサービスライフを実現するために重要です。

