01 はじめに: 5 つの重要な選択要素

ピロー ブロック ベアリングは、インサート ベアリングと事前設計されたハウジングを組み合わせた取り付け型ベアリング ユニットで、シャフト サポートにすぐに取り付けられるソリューションを提供します。{0}{1}{2} 5 つの主要な選択要素は、(1) シャフト直径、(2) 負荷の種類と大きさ、(3) 動作環境、(4) シール要件、および (5) 取り付け構成です。正しく選択すると、早期故障が防止され、メンテナンスが軽減され、機器の寿命が延びます。

コンベヤシステムから農業機械に至るまで、産業機械において、ピローブロックベアリングユニットは最も広く使用されているベアリング装置の 1 つです。事前に組み立てられた設計により、精密に機械加工されたベアリング ハウジングが不要になり、取り付け時間が短縮され、メンテナンスが簡素化されます。-ただし、特定の用途に対して間違ったピロー ブロック ベアリングを選択すると、シャフトの位置ずれ、ベアリングの過負荷、シールの故障、予期せぬダウンタイムが発生する可能性があります。

このガイドでは、基本的な構造原則から高度なシールや材料の考慮事項まで、ピロー ブロック ベアリングの選択に関するあらゆる側面を説明します。新しいコンベヤ ラインを設計する場合でも、農業機械のベアリングを交換する場合でも、マテリアル ハンドリング機器のコンポーネントを調達する場合でも、以下の方法論は、動作条件に適したユニットを選択するのに役立ちます。

02 ピローブロックベアリングとは？

ピローブロックベアリングは、インサートベアリングとハウジングで構成される取り付け型ベアリングアセンブリです。インサート ベアリングは通常、ハウジング内に配置される球面形状の外輪を備えた深溝ボール ベアリングで、ハウジングのボア内でベアリングが自動的に位置合わせされます。-この自動調整機能により、最大 2 ～ 3 度のシャフトのずれが補正されます。-

構造とコンポーネント

標準のピロー ブロック ベアリングは次のコンポーネントで構成されます。

インサートベアリング（内組）：内輪を延長した深溝玉軸受。内輪は、内輪の止めねじ（イモネジ）または偏心ロックカラーのいずれかによってシャフトに固定されます。外輪の外径は球面形状です。

ハウジング (ピローブロック): インサートベアリングの外輪に適合する凹型球面穴を備えた鋳造または加工ベース。ハウジングには、フレームや構造物に取り付けるためのボルトダウンベースが付いています。-

シール: インサートベアリングの両側にあります。タイプに応じて、シールはゴム接触シール (2RS)、金属シールド (ZZ)、または特殊なラビリンス シールになります。

止めねじまたは偏心カラー：内輪を軸に固定する機構。止めネジ (通常 2 本) はシャフトに直接締め付けられます。偏心カラーはカム作用を利用してシャフトをグリップします。

グリース フィッティング (ザーク): 再潤滑可能なタイプにあり、メンテナンス中に新しいグリースをベアリングに注入できます。

セルフアライメントの仕組み-

インサートベアリングの球面外輪は、ハウジングの球面ボア内に収まります。シャフトがハウジングと完全に位置合わせされていない場合、ベアリングはハウジングのボア内で回転して角度のずれを補正します。これは、特にフレームのたわみや熱膨張によってシャフトの位置ずれが生じる長いシャフトの用途において、剛性のベアリング構成に比べて重要な利点です。

WXING 製品ハイライト

WXINGのピローブロックベアリングのカタログには、UCPシリーズ（ピロータイプ）、UCFシリーズ（フランジタイプ）、UCTシリーズ（テンショナタイプ）が含まれています。ボアサイズは12mmから60mm以上の範囲で、1/2インチから2-3/8インチのシャフトに対応します。標準モデルはMOQなしで入手でき、OEMブランドもサポートされています。

03 ピローブロック軸受の種類

ピロブロック軸受は、ハウジングの形式（ピロ、フランジ、テンショナ）、インサート軸受の形式（ボールまたはローラ）、およびロック方式（止めねじまたは偏心カラー）によって分類されます。 3 つの主要なハウジング構成は、UCP (ピロー)、UCF (フランジ)、UCT (テンショナー) であり、それぞれ異なる取り付け方向と荷重方向に適しています。

インサートベアリングの種類

ほとんどのピロー ブロック ベアリングは深溝ボールインサート ベアリング (UC シリーズ) を使用していますが、一部の用途では特殊なインサートが必要です。

UCシリーズ（ボールベアリングインサート）：球面外輪、止めねじ止めの標準的な深溝ボールベアリング。一般産業用として最も一般的で汎用性の高いタイプです。

UKシリーズ（ニードルベアリングインサート）：ニードルベアリングローラを使用し、コンパクトな封筒でラジアル荷重の負荷能力を高めます。ラジアル荷重が高く、スペースが限られている用途に適しています。

SA シリーズ (ステンレス鋼): 食品加工、海洋、化学環境向けの耐食性-インサート ベアリング。 440C または 304 ステンレス鋼製。

EXシリーズ（偏心カラー）：止めねじの代わりに偏心ロックカラーを採用。逆回転の用途や止めねじで軸表面を傷つける恐れのある用途に最適です。

ロック方式の比較

04 ピローブロック軸受の選び方: ステップバイステップ

正しいピロー ブロック ベアリングを選択するには、(1) シャフト直径を決定する、(2) ラジアル荷重とアキシアル荷重を計算する、(3) ハウジングの材質を選択する、(4) シールのタイプを選択する、(5) 取り付け寸法が機器に適合することを確認する 5 つの手順が必要です。各ステップは前のステップに基づいて構築されるため、ステップをスキップすると失敗する危険があります。

ステップ 1: シャフト直径を決定する

キャリパーを使用してベアリング位置のシャフト直径を測定します。ピローブロックベアリングのサイズはボア径によって決まります。一般的なシャフト サイズの範囲は 12mm (UCP201-12) から 60mm (UCP312) です。インチサイズのシャフトもサポートされています。たとえば、UCP205-16 は 1 インチ (25.4mm) シャフトに適合します。該当する場合は、メートル法とインチの両方のサイズを記録します。また、シャフトが標準公差 (通常は h7/h6) に従って機械加工されているか、または修正されているかにも注意してください。

ステップ 2: ラジアル荷重とアキシアル荷重を計算する

ベルトの張力、ギアの力、チェーンの張力、回転部品の重量からラジアル荷重（シャフト軸に垂直な力）を計算します。スラスト力、ギアの軸方向成分、または傾斜したシャフトの重力からアキシアル荷重 (シャフト軸に沿った力) を計算します。等価動荷重を決定します: P=XFr + YFa。ここで、Fr はラジアル荷重、Fa はアキシアル荷重、X、Y はベアリングのカタログからの荷重係数です。ベアリングの基本動定格荷重 (C) が必要な L10 寿命に十分であることを確認してください。ピロ ブロック ボール ベアリングの場合、長寿命 (L10 > 50,000 時間) を得るには、等価荷重 P を C の 10 ～ 15% 以下に維持してください。

ステップ 3: ハウジングの材質を選択する

使用環境に応じて筐体材質を選択してください。鋳鉄 (HT200) は、振動減衰性、強度、費用対効果の点から、一般的な産業用途での標準的な選択肢です。-ステンレス鋼 (304 または 316) は、食品加工、海洋、化学環境に必要です。打ち抜き鋼製ハウジングは軽量かつ低コストで、軽量用途に適しています。-熱可塑性プラスチックハウジングは、耐薬品性または非導電性の用途に使用されます。-ほとんどの産業環境には鋳鉄が推奨されます。

ステップ 4: シールのタイプを選択する

汚染レベルと速度要件に基づいてシール構成を選択します。オープンベアリングは、密閉ギアボックスなどのクリーンな内部潤滑環境に適しています。 ZZ メタル シールドは、高速性を維持しながら適度な防塵性を提供します。. 2RS ゴム製シールは、最大限の汚染防止を提供し、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。-ほこりや湿気の多い農業、鉱山、屋外での用途の場合は、トリプルリップまたはラビリンス シールを選択してください。{6}}オイル シールの選択は、汚染された環境でのベアリングの寿命に直接影響します。

ステップ 5: 取り付け寸法を確認する

ハウジングのボルトパターン、ベースの高さ（取り付け面からシャフトの中心線までの中心の高さ）、全長、および幅が機器と一致していることを確認してください。フレームまたは取り付けプレートに対するボルト穴の間隔を確認してください。シャフトが干渉なくハウジングを通過できること、およびベアリングの位置がベルト/ギアの適切な位置合わせを可能にすることを確認します。フランジ形（UCF）の場合、ボルトサークル径とパイロット径が取付面と一致していることを確認してください。

05 シーリング オプション: オイル シールが重要な理由

シールは、汚染された環境におけるピローブロックベアリングの寿命において最も重要な要素です。オイルシールは潤滑油の漏れを防ぎ、汚染物質の侵入をブロックします。間違ったシールの選択は、ピロー ブロック ベアリングの早期故障の 60 ～ 80% を引き起こします。 3 つの主なシール タイプは、オープン (シールなし)、ZZ メタル シールド、および 2RS ゴム接触シールであり、それぞれが異なる汚染レベルと速度要件に適しています。

産業環境では、ベアリング故障の主な原因は汚染です。軸受軌道面に侵入する塵埃、水、化学物質、研磨粒子は、摩耗、潤滑剤の劣化、疲労の加速を引き起こします。適切に選択されたオイル シールは、開いたベアリングまたは不適切にシールされたベアリングと比較して、ベアリングの寿命を 3 ～ 5 倍延ばすことができます。

シールタイプの比較

オイルシール材料

オイル シールのリップの材質により、温度と耐薬品性が決まります。

NBR (ニトリル / ブナ-N): 標準材料、温度範囲 -40℃ ～ +120C耐油性、耐グリース性に優れています。ほとんどの産業用途に適しています。

FKM (バイトン / フルオロカーボン): -高温材料、範囲 -20C ～ +200C。耐薬品性に​​優れています。化学処理、自動車の高温領域、過酷な環境で使用されます。

シリコーン: 広い温度範囲 -60C ～ +200C.低温および極端な高温に適しています。- NBRより耐摩耗性が低い。

PTFE (テフロン): 極めて高い耐薬品性、範囲は -50C から +250C です。化学処理、食品グレード、超クリーン用途で使用されます。-低摩擦、非粘着性の表面。

重要な洞察: オイルシールとベアリングの寿命の関係

セメント工場で稼働するコンベヤ システムでは、ZZ シールドから 2RS ゴム シールに切り替えることにより、ピロー ブロック ベアリングの寿命が 4,000 時間から 18,000 時間に延長されました。ゴムシールはセメント粉塵が軸受軌道面に入るのを防ぎ、摩耗を軽減し、グリースを汚染から保護します。定格速度の 90% から 65% への速度低下は、アプリケーションにとって許容可能でした。

06 ピローブロック軸受の材質と仕上げ

ピロー ブロック ハウジングの材質には、一般工業用の鋳鉄 (HT200)、軽負荷用途用の打ち抜き鋼、腐食環境用のステンレス鋼 (304/316)、耐薬品性用の熱可塑性プラスチックなどがあります。-鋳鉄は、振動減衰と構造的剛性の点でデフォルトの選択です。表面仕上げには、亜鉛メッキ、黒色酸化物、および腐食保護を強化するためのエポキシコーティングが含まれます。

ハウジング材質比較

表面仕上げ

鋳鉄ハウジングの場合、表面仕上げにより追加の腐食保護が提供されます。

塗装済み (エポキシまたはエナメル): 屋内工業用の標準仕上げ。基本的な腐食保護と美的外観を提供します。ほとんどの工場環境に適しています。

亜鉛メッキ: 透明または黄色のクロム酸塩不動態化を施した電気メッキ亜鉛。屋外および湿気の多い環境に対して優れた耐食性を提供します。農業機械や建設機械によく見られます。

黒染め: 穏やかな耐食性と均一な黒色の外観を提供する化成皮膜。寸法変化が少なく、精密用途に適しています。

ニッケルメッキ：過酷な環境下でも優れた耐食性と耐摩耗性を発揮します。海洋および化学用途ではコストは高くなりますが、耐用年数が長くなります。

07 業界別の一般的なアプリケーション

ピロー ブロック ベアリングは、回転シャフトを扱うほぼすべての業界で使用されています。 4 つの最大の応用分野は、コンベヤ システム (マテリアル ハンドリング)、農業機械、食品加工、鉱山機械です。各分野には、ベアリングの選択を決定する負荷、速度、シーリング、および材料に関する個別の要件があります。

穀物オーガーやフィールド ファンなどの農業用ベアリングの用途では、微細な塵、湿気、断続的な動作の組み合わせにより、トリプル リップ シールが不可欠になります。{0}}フォークリフト ベアリングや同様の装置が動作するマテリアル ハンドリング用のコンベヤ システムでは、2RS 密閉ピロー ブロックが汚染防止とメンテナンス不要の動作の最適なバランスを提供します。-食品加工では、FDA-準拠のシールと食品グレードのグリースを備えたステンレス鋼ハウジング-が必須です。

08 設置とメンテナンスのヒント

ピロー ブロック ベアリングを適切に取り付けるには、シャフトの準備、位置合わせ、正しいボルト トルク、および適切な潤滑が必要です。 4 つの重要な取り付け手順は、(1) シャフトを清掃して検査する、(2) ボルトで締める前にシャフトにベアリングを取り付ける、(3) ハウジングをシャフトに位置合わせする、(4) 取り付けボルトを均等に締め付ける、です。定期的なメンテナンスには、再潤滑、アライメントチェック、振動モニタリングが含まれます。

インストール手順

シャフトの清掃と検査: ベアリング位置のシャフト表面が清潔で滑らかで、バリがないことを確認します。表面仕上げはRa1.6以上にしてください。シャフトの直径を測定し、ベアリングの穴の公差と一致していることを確認します。以前に止めネジを使用していた場合は、シャフトのくぼみをヤスリで削ります。

シャフトにベアリングを取り付ける: ハウジングをボルトで固定する前に、インサートベアリングをシャフトにスライドさせます。止めネジはまだ締めないでください。偏心カラーを使用する場合は、カラーをシャフト上に配置し、回転させて偏心カムと係合させます。後でベアリングを取り外す必要がある場合は、シャフトに焼き付き防止剤を薄く塗布してください。-

ハウジングの位置と位置を調整する: ハウジングを取り付け面に置きます。シャフトがハウジングの穴の中心にあり、ベアリングが自動調整できることを確認してください。-同じシャフトに 2 つのピロー ブロック ベアリングを使用する用途の場合は、締め付ける前に両方のハウジングを同時にシャフトに合わせてください。ベアリングの中心を横切る直定規を使用して、位置が合っているかどうかを確認します。

取付ボルトの締め付け：取付ボルトを十字に均等に締め付けてください。 M10 ボルトを使用した鋳鉄ハウジングの場合は、22-28 Nm のトルクで締め付けます。 M12 ボルトの場合は、35-45 Nm のトルクで締め付けます。ハウジングが歪み、ベアリングが挟まれる可能性があるため、過剰なトルクを与えないでください。振動による緩みを防ぐために、ロックワッシャーまたはネジロック接着剤を使用してください。

止めねじを締める：ハウジングを固定した後、内輪の止めねじを締めます。 2 本の止めネジが付いた標準の UC シリーズ ベアリングの場合、シャフト サイズに応じて両方のネジを 4-8 Nm で締めます。偏心カラーの場合は、カラーねじを締めながらシャフトを作動方向に回転させます。止めネジを順番に締め、30 分間運転した後に再度締めます。

自由回転の確認: シャフトを手で回転させ、スムーズに自由に回転することを確認します。固着、粗さ、または異常な抵抗がある場合は、位置ずれまたは取り付けの問題を示しています。装置を起動する前に問題を修正してください。

メンテナンスと再潤滑

再潤滑可能なピロー ブロック ベアリングの場合、再潤滑間隔は速度、荷重、温度によって異なります。

再潤滑するときは、少量の古いグリースがシールからパージされるまで、新しいグリースをグリースフィッティングにゆっくりと注入してください。過剰なグリースは内部摩擦、熱の蓄積、シールの損傷を引き起こすため、グリースを過剰に塗布しないでください。-再潤滑した後は、ベアリングを低速で 10 ～ 15 分間運転してグリースを均一に分散させてから、フルスピードに戻します。

一般的な故障モードと予防

シールの破損 (破損の 60%): 研磨剤による汚染、化学的攻撃、または熱劣化が原因です。予防策: 環境に適したオイル シールの材質とタイプを選択してください。予定された間隔でシールを交換してください。

潤滑剤の劣化 (15%): 高温、過剰なグリース塗布、または互換性のないグリース タイプが原因です。-予防策: 再潤滑スケジュールに従い、高温の用途には高温グリースを使用し、互換性のない種類のグリースを決して混合しないでください。

軸ずれ（10％）：フレームの歪み、熱膨張、取付誤差などが原因。予防策: 両​​方のピロー ブロックを同時にシャフトに位置合わせし、熱膨張を考慮して、取り付け後に位置合わせを確認します。

止めねじの緩み（8％）：振動、衝撃荷重、トルク不足などが原因。予防策: ネジロック接着剤を使用し、-初期慣らし期間後に再度締めます-。また、高振動用途では偏心カラー ロックを検討してください。-

腐食 (5%): 湿気、化学物質への曝露、または電気的作用によって引き起こされます。予防策: 腐食環境用にステンレス鋼のハウジングとインサートを使用し、保護コーティングを施し、適切な排水を確保します。

過負荷 (2%): ベアリングの選択の誤り、衝撃荷重、または動作条件の変化が原因で発生します。予防: 選択時に負荷計算を検証し、適切な安全係数を適用し、動作条件を監視します。

09 ピローブロックベアリングとカートリッジベアリング

ピロー ブロック ベアリングには、インサート ベアリングを備えた分割または一体のハウジングが備わっています。一方、カートリッジ ベアリングは、機械加工されたハウジングのボアに直接嵌合する一体型の外輪を備えた、密封された事前に組み立てられたベアリング ユニットです。-ピローブロックベアリングは取り付けと交換が簡単です。カートリッジ ベアリングはより高い精度と優れたシール性を備えていますが、精密に機械加工されたハウジングが必要です。-

取り付けの利便性、自動調整、コストが優先されるほとんどの産業用途では、ピロー ブロック ベアリングが推奨されます。{0}カートリッジ ベアリングは、工作機械のスピンドルや高速ポンプなど、より高い精度が必要な用途で使用されます。-、ハウジングに精密な穴加工が施され、アライメントが制御されます。-

10 のよくある質問

Q: ピロブロックベアリングとは何ですか?

A: ピローブロック軸受は、インサート軸受とハウジングから構成される取り付け軸受ユニットです。ハウジングは通常、鋳鉄または打ち抜き鋼で作られており、ベアリングとシャフトをサポートするすぐに取り付けられるベースを提供するため、別個のベアリング ハウジングが不要になります。--インサート ベアリングの球面外輪により、ハウジング内での自動位置合わせが可能になります。-

Q: 必要なピロー ブロック ベアリングのサイズを知るにはどうすればよいですか?

A: ピロー ブロック ベアリングの正しいサイズを決定するには、まずシャフトの直径を測定し、次にベアリングが負担するラジアル荷重とアキシアル荷重を計算します。シャフト直径をベアリングの内径サイズ (12mm ～ 60mm+ で利用可能) に一致させ、ベアリングの動定格荷重が、適切な安全率を考慮して計算された等価荷重を超えていることを確認します。また、ハウジングのボルトパターンとベースの高さが取り付け面と一致していることを確認してください。

Q: UCP、UCF、UCT ピローブロックベアリングの違いは何ですか?

A: UCPは、フラットベースと水平取り付け用の2つのボルト穴を備えたピローブロックタイプです。 UCFはフランジ面に4つのボルト穴を設けたフランジタイプで、垂直または側面取り付けが可能です。 UCT は、調整可能なスロット付きベースを備えたテンショナー タイプで、ベルト テンショニング用途のシャフト位置調整が可能です。一般産業用としてはUCPが最も一般的です。

Q: ピロー ブロック ベアリングにはどのシール タイプを選択すればよいですか?

A: クリーンな外部潤滑環境には、オープン ベアリングを選択してください。高速で適度な防塵を実現するには、ZZ メタル シールドを選択してください。ほこりの多い環境や湿った環境で最大限の汚染防止を実現するには、2RS ラバー シールを選択してください。農業、鉱山、または屋外用途での極度の汚染の場合は、再潤滑を可能にしながら最大限の保護を提供するトリプルリップ ラビリンス シールを選択してください。-

Q: ピローブロックベアリングは再潤滑できますか?

A: グリース継手（ザーク継手）を備えたピローブロック軸受は再潤滑が可能です。動作速度、負荷、温度に基づいて再潤滑間隔を守ってください。中負荷用途の場合、通常は 2,000-5,000 動作時間ごとです。 2RS シールド ベアリングの場合、シールはベアリングの耐用年数の間工場出荷時のグリースを保持するため、通常は再潤滑は必要ありません。

Q: ピローブロックハウジングの材質は何ですか?

A: ピロー ブロック ハウジングは通常、一般工業用には鋳鉄 (HT200)、軽量用途には打ち抜き鋼、腐食環境用にはステンレス鋼 (304 または 316)、食品グレードや化学用途には熱可塑性プラスチックで作られています。-鋳鉄は、その振動減衰と構造的剛性により、ほとんどの産業環境においてデフォルトで推奨されます。

用途に適したピロー ブロック ベアリングが必要ですか?

WXING Bearings は、鋳鉄およびステンレス鋼ハウジングを備えたあらゆるピロー ブロック ベアリング (UCP、UCF、UCT シリーズ) を製造しています。当社のエンジニアリング チームは、お客様の動作条件に適したタイプ、シール、材料の選択をお手伝いします。標準モデルはMOQなしで出荷されます。 OEM ブランディングとカスタム仕様がサポートされています。

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。WXING は、52+ 台の生産機械を備え、90+ か国に輸出しており、ピロー ブロック ベアリング、ボール ベアリング、ローラー ベアリング、ニードル ベアリング、オイル シール、および自動車、農業、建設、産業用途向けの特殊ベアリングを製造しています。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。