01 はじめに: 本質的な違いを理解する

ボールベアリングは軌道面と点接触する球面転動体を使用しており、その結果、摩擦が低減され、高速性能が向上します。ころ軸受は、軌道と線接触する円筒形、テーパ形、または球面の転動体を使用しており、ラジアル荷重容量は高くなりますが、速度制限は低くなります。どちらを選択するかは、負荷の大きさ、速度要件、利用可能なスペース、動作環境の 4 つの要素によって決まります。

産業機械、動力伝達システム、自動車用途、資材運搬装置では、正しい軸受タイプの選択は、機器の信頼性、メンテナンス頻度、総所有コストに直接影響します。間違った負荷速度の組み合わせでベアリングを選択すると、早期に故障し、計画外のダウンタイムが発生し、交換コストが増加します。

このガイドでは、ボール ベアリングとローラー ベアリングのタイプ間の詳細な技術比較を提供し、構造原理、性能特性、選択方法、および用途のマッピングをカバーしています。 OEM 設計エンジニア、メンテナンス マネージャー、または自動車のスペアパーツや産業用コンポーネントを調達する調達専門家であっても、このガイドは、情報に基づいたベアリングの選択に役立ちます。

02 ボールベアリングとは？

ボール ベアリングは、内輪と外輪の間に球面ボールを使用して摩擦を軽減し、ラジアル荷重とアキシアル荷重の両方をサポートする転がり要素ベアリングです。{0}ボールと軌道が点接触するため、転がり抵抗が最小限に抑えられ、低発熱で高速運転が可能になります。-

構造とコンポーネント

標準的なボール ベアリングは、次の 4 つの主要コンポーネントで構成されます。

内輪 - は、通常は締り嵌めで回転シャフトに取り付けられます。内輪軌道はボールが転がる軌道です。

外輪 - は、通常はすきまばめでハウジング内に収まります。外輪軌道は内輪を補完してボールを案内します。

ボール (転動体) - は、リング間で荷重を伝達する高炭素クロム鋼 (GCr15)、ステンレス鋼 (440C)、またはセラミック (窒化ケイ素、Si3N4) で作られた-球状要素です。

ケージ (リテーナ) - はボールを分離してボール間の接触を防ぎ、均等な間隔を維持し、ボールの動きをガイドします。ケージはプレス鋼、真鍮、またはポリアミド (ナイロン) で作られています。

ボールベアリングの種類

WXING Bearings は数種類のボール ベアリングを製造しており、それぞれ特定の負荷{0}}速度-環境の組み合わせに合わせて設計されています。

深溝玉軸受は最も広く使用されている玉軸受のタイプで、高速でラジアル荷重とアキシアル荷重の複合荷重に耐えることができます。 6200 および 6300 シリーズは業界標準サイズで、ボア直径は 10 mm ～ 100 mm+ で、オープン、ZZ (シールド)、および 2RS (シールド) 構成が用意されています。{3}

WXING 製品ハイライト

WXING のボール ベアリングのカタログには、6200 シリーズ (ボア 10mm) から 6300 シリーズ (ボア 17mm+) までの深溝ボール ベアリング、アンギュラ コンタクト ベアリング (3305 シリーズ)、およびスラスト ボール ベアリングが含まれています。標準モデルは最小注文数量 (MOQ) なしで利用でき、カスタム仕様は 30 ～ 60 日のリードタイムでサポートされます。

ボールベアリングのシールオプション

ボール ベアリングのシール構成により、汚染防止とメンテナンスの要件が決まります。

オープン (シールなし) - 最低摩擦、最高速度ですが、外部潤滑が必要で、汚染防止はありません。密閉されたギアボックスなどのクリーンな潤滑環境で使用されます。

ZZ (金属シールド、両面) - 高速速度を維持しながら汚染の侵入を軽減する非接触金属シールド。-適度に粉塵の多い環境に適しています。

2RS（ゴムシール、両面）-接触-タイプのゴムシールは、最大限の汚染防止を提供します。メンテナンスフリーで操作できるよう、-グリースがあらかじめ潤滑されています-。開放型に比べ定格速度が約30～40％低下します。

03 ローラーベアリングとは何ですか?

ころ軸受は、ボールの代わりに円筒形、テーパ形、球形、または針状のころを使用する転がり要素軸受です。{0}{1}ころと軌道面の間の線接触により、より大きな表面積に荷重が分散されるため、ころ軸受は同じサイズの玉軸受よりも大幅に高いラジアル荷重に耐えることができます。

構造とコンポーネント

ころ軸受は玉軸受と同様、内輪、外輪、転動体（ころ）、保持器で構成されています。重要な違いは転動体の形状です。ローラーは軌道との接触面積が大きいため、負荷容量が増加しますが、摩擦と発熱も増加します。

ころがり軸受の種類

WXING Bearings は、次のタイプのローラー ベアリングを製造しています。

線接触と点接触

ボール ベアリングとローラー ベアリングの基本的なエンジニアリングの違いは、接触形状にあります。

点接触（ボールベアリング）：ボールは軌道に対して一点で接触します。接触面積が小さいため、低摩擦、低発熱、高速性能が得られます。ただし、接触面積が小さいため、ベアリングが耐えられる最大荷重が制限されます。

線接触 (ころ軸受): ころは線 (荷重がかかると細い長方形のストリップ) に沿って軌道面に接触します。接触面積が大きいため、より多くの材料に荷重が分散され、耐荷重が大幅に増加します。その代償として、摩擦が増加し、熱が増加し、速度制限が低くなります。-

一般に、ころ軸受は、同じ穴径の玉軸受よりも 2 ～ 3 倍のラジアル荷重に耐えることができます。ただし、ボール ベアリングは通常、同じサイズのローラー ベアリングの 2 ～ 3 倍の速度で動作します。

WXING 製品ハイライト

WXING のころ軸受のポートフォリオには、円すいころ軸受 (30203、32012 シリーズ)、自動調心ころ軸受 (23022MB、22312CA-W33)、円筒ころ軸受 (NU シリーズ、FC3246168)、およびニードル ベアリングのバリエーション (HJ364828) が含まれます。 4 列円筒ころ軸受 (FC シリーズ) は、非常に高いラジアル荷重がかかる圧延機用途向けに設計されています。

04 ボールベアリングとローラーベアリングの詳細な比較

ボールベアリングとローラーベアリングの主な違いは、耐荷重、定格速度、摩擦係数、剛性、および寸法包絡線です。ボールベアリングはスピードと多用途性に優れています。ローラーベアリングは耐荷重性と剛性に優れています。

05 ボールベアリングを選択する場合

アプリケーションで、高速回転、低騒音、低摩擦、または中程度の荷重とラジアル{0}}アキシアル荷重の組み合わせが必要な場合は、ボール ベアリングを選択してください。ボールベアリングは、電気モーター、ファン、ポンプ、家庭用電化製品、精密機器、自動車補助システムの標準的な選択肢です。

ボールベアリングが正しい選択となる特定のアプリケーションシナリオ:

電気モーター (1/4 HP ～ 500 HP): 深溝玉軸受は電気モーター シャフトの業界標準です。ベルトの張力またはギアドライブからのラジアル荷重と、モーターローターの重量からのアキシャル荷重の合計を処理します。代表的なモデル: 6203 はフラクショナル HP モーター用、6304 ～ 6308 は大型モーター用です。グリース潤滑により最大 15,000+ RPM の速度能力。

家庭用電化製品: 洗濯機、掃除機、ミキサー、エアコンには、静かな動作、低コスト、密閉型の寿命設計を実現する深溝玉軸受 (6200-6204 シリーズ) が使用されています。

高速ファンとブロワー: 遠心ファン、HVAC ブロワー、ターボ ブロワーには、3,000～10,000 RPM で連続動作できるベアリングが必要です。ボールベアリングは、これらの用途に必要な速度マージンと低発熱を提供します。

ポンプとコンプレッサー: 遠心ポンプ、エアコンプレッサー、冷凍コンプレッサーは、アキシアル荷重が大きい場合はアンギュラ玉軸受 (3305 シリーズ) を使用し、負荷が中程度の場合は深溝玉軸受を使用します。

自動車補助システム: オルタネーター、ウォーター ポンプ、A/C コンプレッサー、ベルト テンショナーなどの自動車スペアパーツには、コンパクトなサイズとメンテナンス不要の密閉設計を実現する小型から中型のボール ベアリング (608、6203-6205) が使用されています。

精密機器: 医療機器、実験機器、測定機器には、スムーズな回転、低振れ、低トルクを実現する ABEC-5 ～ ABEC-9 の精密ボール ベアリングが必要です。

06 ローラーベアリングを選択する場合

中程度の速度で重いラジアル荷重、衝撃荷重、または複合ラジアル荷重、{0}}アキシアル荷重がかかる用途には、ころ軸受を選択してください。ローラーベアリングは、圧延機、コンベヤシステム、重機、鉱山機械、農業機械、建設機械の標準的な選択肢です。

ローラーベアリングが正しい選択となる特定のアプリケーションシナリオ:

圧延機スタンド: 4 列円筒ころ軸受 (FC3246168 など) は、圧延機のロールネック専用に設計されており、適度な速度で非常に高いラジアル荷重 (50-500+ トン) に耐えます。{2}分離可能な設計により、チョックを取り外すことなくロールネックに取り付けることができます。

コンベヤ システムおよびマテリアル ハンドリング: フォークリフト ベアリングおよびコンベヤ ローラー ベアリングは、円筒ころ軸受または円すいころ軸受を使用して、重いパレットの荷重、積み降ろしによる衝撃荷重、粉塵の多い環境での連続運転に対応します。

重機および鉱山: 掘削機のベアリング用途では、衝撃荷重や汚染が厳しい旋回サークル、走行モーター、トラック ローラー用の円すいころ軸受および自動調心ころ軸受が必要です。

農業機器: トラクター、コンバイン、および作業機の農業用ベアリングには、自動調心ころ軸受 (23022MB) と円すいころ軸受 (30203、32012) が使用されており、重い荷重、圃場条件による衝撃衝撃、およびフレームのたわみによるシャフトのずれに対処します。

風力タービンとクレーン: 旋回ベアリングの用途では、大径の自動調心ローラー ベアリングまたはクロスローラー ベアリングを使用します。-

ギアボックスとトランスミッション: 円すいころ軸受 (30203、32208 シリーズ) は、はすば歯車またはかさ歯車からのラジアル荷重とアキシアル荷重の組み合わせを処理するためにペアで使用され、予圧を調整して最適な歯車の噛み合いを実現します。

ピローブロックベアリングはどうですか？

ピロー ブロック ベアリング ユニットは、ボールまたはローラー インサート ベアリングを組み込むことができる取り付け型ベアリング アセンブリです。このハウジングは設置を簡素化し、コンベヤ システム、農業機械、資材運搬装置にすぐに取り付けられるソリューションを提供します。-- WXING は、内径 12mm ～ 60mm の UCP (ピロー)、UCF (フランジ)、UCT (テンショナー) 構成のピロー ブロック ベアリングを提供しています+.

07 ベアリング寿命の計算方法: L10 の計算式

L10 ベアリングの寿命公式は、ベアリング集団の 90% が特定の荷重と速度の下で生存できる時間数を計算します。式は L10=(C/P)^px (1,000,000 / 60n) 時間です。ここで、C は基本動定格荷重、P は等価動荷重、p は負荷寿命指数 (ボール ベアリングの場合は 3、ローラー ベアリングの場合は 10/3)、n は回転速度 (RPM) です。

L10 ベアリングの寿命計算式:

L10 = (C / P)^p x (1,000,000 / 60n)

どこ：

L10=定格ベアリング寿命 (時間単位) (90% の信頼性)

C=基本動定格荷重 (N または kgf)

P=相当動荷重 (N または kgf)

p=荷重-寿命指数: ボール ベアリングの場合は 3、ローラー ベアリングの場合は 10/3

n=回転速度 (RPM)

計算例

以下のパラメータを持つ深溝ボール ベアリング 6203 を考えてみましょう。

基本動定格荷重(C)：13,500N

動相当荷重（P）：2,500N

回転数(n):3,000RPM

負荷-寿命指数（p）: 3（ボールベアリング）

-ステップバイ-計算:

L10 = (13,500 / 2,500)^3 x (1,000,000 / (60 x 3,000))

L10 = (5.4)^3 x (1,000,000 / 180,000)

L10 = 157.46 x 5.556

L10=874.8時間

このベアリングは、所定の荷重および速度条件下で 90% の信頼性で約 875 時間持続すると予想されます。

同じ荷重と速度の場合、p= 10/3 の円筒ころ軸受は、荷重寿命指数が大きいため、計算上の寿命が長くなります。-これは、荷重の軽減が寿命により劇的な影響を与えることを意味します。これが、ローラー ベアリングが重荷重用途に好まれる理由の 1 つです。-

ベアリングの寿命についての注意事項

L10 寿命は、同一のベアリングのグループの 90% が疲労破壊せずに到達する時間を表します。これは、10% が早期に失敗する可能性があることを意味します。重要なアプリケーションの場合、エンジニアは信頼性係数 (a1)、材料係数 (a2)、および動作条件係数 (a3) を組み込んだ調整寿命計算を使用して、修正された L10a 寿命を決定します。

08 ベアリングの品質グレードと規格

ベアリングの品質は、精度等級 (P0/P6/P5/P4/P2)、振動レベル (Z1V1 ～ Z4V4)、および材料規格によって定義されます。 WXING ベアリングは、ISO 492 精度公差および GB/T 307 (中国国家規格、ISO 492 と同等) に準拠して製造しています。精度の高いグレードは振れ、騒音、発熱を低減しますが、コストは増加します。

精密等級 (ISO 492 / ABEC)

振動レベル

振動レベル基準 (Z/V 指定) は、ベアリングの騒音と振動の品質を示します。

Z1V1: 標準の振動レベル。汎用用途に適しています。-

Z2V2：低振動なので騒音を気にするモーターや家電製品に適しています。

Z3V3: 振動が非常に低いため、精密モーターや静音機器に適しています。

Z4V4: 超低振動-、精密機器や高速スピンドルに適しています。-

WXING Bearings はすべての生産バッチに対して振動試験を実施しており、標準カタログ製品のデフォルトの品質レベルは Z2V2 です。 Z3V3およびZ4V4グレードは、電動機メーカーや家電OEMなど、騒音低減を必要とするお客様向けに用意されています。

材質規格

GCr15 (SAE 52100 / 100Cr6): 高炭素クロム軸受鋼。軸受リングとボールの標準材料です。{4}硬度：熱処理後HRC 58～62。動作温度：連続最大120℃。

ステンレス鋼 (440C / 9Cr18Mo): 腐食環境、食品加工、医療用途向け。 GCr15より耐荷重が若干低くなります。

セラミック (Si3N4): 電気モーター (電気的侵食を防止)、高速スピンドル、腐食環境用のハイブリッド ベアリングのセラミック ボール。-。

09 よくある質問

Q: ボールベアリングとローラーベアリングの主な違いは何ですか?

A: ボールベアリングは球面転動体を使用しており、軌道と点接触するため、摩擦が低くなり、高速性能が得られます。ローラーベアリングは、線接触する円筒形、テーパー形、または球面の転動体を使用しており、高い負荷容量を提供しますが、速度制限は低くなります。選択は、速度と負荷容量のどちらが主な要件であるかによって異なります。

Q: どのベアリングのタイプが高速用途に適していますか?{0}}

A: ボール ベアリングは高速用途に適しています。-深溝玉軸受は最大 400 万 DN (mm 単位の穴径と RPM の積) の速度で動作できますが、ころがり軸受は線接触による摩擦が大きいため、通常は最大 100 ～ 200 万 DN で動作します。電気モーター、ファン、タービンには、ボール ベアリングが標準的な選択肢です。

Q: より重い荷重に耐えられるベアリングのタイプはどれですか?

A: ローラー ベアリングはボール ベアリングよりも重い荷重に耐えます。ローラーと軌道の間の線接触により、より大きな表面積に荷重が分散されるため、ローラーベアリングは、同じボアサイズのボールベアリングよりも 2 ～ 3 倍のラジアル荷重に耐えることができます。圧延機、重機、鉱山機械にはローラーベアリングが必須です。

Q: ボールベアリングはラジアル荷重とアキシアル荷重の両方に耐えることができますか?

A: はい、ボールベアリングはラジアル荷重とアキシアル荷重の両方に耐えることができます。深溝玉軸受は、ラジアル荷重定格の最大 70% までのアキシアル荷重に耐えることができます。アンギュラ玉軸受は、より高いアキシアル容量を持つ複合荷重向けに特別に設計されています。対照的に、円筒ころ軸受はラジアル荷重のみを処理しますが、円すいころ軸受は両方の荷重を処理します。

Q: L10 式を使用してベアリングの寿命を計算するにはどうすればよいですか?

A: L10 ベアリングの寿命公式は L10=(C/P)^px (1,000,000 / 60n) 時間です。ここで、C は基本動定格荷重、P は等価動荷重、p はボール ベアリングの場合は 3、ローラー ベアリングの場合は 10/3、n は回転速度 (RPM) です。この式は、ベアリングの 90% が存続する時間を示します。

Q: シールドベアリングとオープンベアリングの違いは何ですか?

A: オープンベアリングにはシールやシールドがないため、外部からの潤滑が必要で、汚染に対する保護はありません。シールドベアリング (ZZ) は金属シールドを使用し、高速を維持しながら適度な汚染防止を実現します。シールド ベアリング (2RS) は、完全な汚染防止のためにゴム製シールを使用しており、メンテナンスフリーの操作のために事前に潤滑されていますが、速度は 30～40% 低下します。-

適切なベアリングの選択についてサポートが必要ですか?

WXING Bearings は、あらゆる種類のボール ベアリング、ローラー ベアリング、および取り付けられたベアリング ユニットを製造しています。当社のエンジニアリング チームは、お客様のアプリケーションに最適なベアリングのタイプ、サイズ、構成の選択をお手伝いします。

当社のベアリングスペシャリストにお問い合わせください: cindy@wxingbearing.com

WXING ベアリングについて

WXING Bearings (Zhejiang Waxing Electromechanical Co., Ltd.) は、1995 年以来精密ベアリングを製造しています。52+ 台の生産機械、8,000+ 平方メートルの工場スペースを備え、90+ か国に輸出している WXING は、ボール ベアリング、ローラー ベアリング、ピロー ブロック ベアリング、ニードル ベアリング、リニア ベアリング、自動車、農業、建設、産業用の特殊ベアリングを製造しています。アプリケーション。標準カタログ品目はMOQなしで出荷されます。カスタム仕様は 30 ～ 60 日のリードタイムでサポートされます。