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鉄道用ベアリング - 車軸ギアボックス用ベアリングの特性と用途

社会の発展に伴い、鉄道機械製造業は継続的に発展しており、それに伴い鉄道用ベアリングの製造技術も絶えず向上しています。ギアボックス内の転がり軸受の主な役割は、機関車が高速走行している際に安定して出力トルクを伝達することであり、これは複雑な環境下で変動する衝撃荷重に耐えなければならないことを意味します。主なベアリングの種類は、円錐ころ軸受、四点接触軸受、円筒ころ軸受です。ベアリングの配置は、ギアボックスの設計と運転条件によって異なります。

 

アクスルギアボックスベアリング

ギアボックス用ベアリングの主な用途性能は以下のとおりです。

高速性、高耐荷重性、振動・衝撃耐性、高温耐性。

ベアリングの選定は、上記の適用要因を考慮し、ギアボックスの関連領域のサイズに応じて決定され、一般的に200万km以上の計算寿命が求められます。

 

アクスルギアボックスベアリングの用途

1. 円錐ころ軸受

円錐ころ軸受は分離可能で、内輪保持器アセンブリと外輪を別々に組み立てることができます。転動体と軌道面との直線接触が適切に行われるため、エッジ応力が発生しません。円錐ころ軸受は、高い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。ただし、これらの軸受は片側のみにアキシアル荷重がかかるため、ペアリングして使用する必要があります。このタイプの軸受は、ギアボックスや車軸箱などに使用されています。

 

2. 4点接触ベアリング

4点接触ボールベアリングは、アンギュラ接触ボールベアリングの一種です。軸方向荷重と軸方向荷重の両方に耐えることができ、通常は円筒ころ軸受と組み合わせて、ラジアル方向のクリアランス嵌め合いでラジアル荷重に耐えます。内輪が分割構造になっているため、より多くの鋼球を組み込むことができます。これらのベアリングはギアボックスに使用されます。

 

3.円筒ころ軸受

単列円筒ころ軸受は、内輪を外輪、ころ、保持器から分離できるため、他の軸受よりも鉄道用軸受で広く使用されています。これは、軸受の取り付け、分解、保守、検査に非常に有利です。円筒ころ軸受は高いラジアル荷重に耐えることができ、転動体と軌道面間の直線接触が補正されているため、エッジ応力が解消され、軸受用途の信頼性が向上します。NJおよびNUP円筒ころ軸受の組み合わせは、一定の軸方向荷重に耐えることができます。これらの軸受は、牽引モーター、ギアボックス、車輪セット中空軸駆動装置に使用されます。

 

4. 絶縁ベアリング

劣悪な運転条件や特殊な運転条件下では、追加電圧によってシャフトベアリングやモーターベアリングが損傷する可能性があります。モーターの製造工程は完璧であっても、電磁気的な非対称性によりローターとステーター間の電位差を完全に回避することは不可能であり、電流がベアリングを通過して閉回路を形成します。このような事態を回避するため、ベアリングの外輪表面に酸化セラミックコーティングを施し、1000V以上の電圧を遮断することで、追加電圧による電気腐食によるベアリングの破損を防ぎます。