ほとんどの鉱山機械が滑り軸受ではなく転がり軸受を選択するのはなぜですか?

ベアリングは機械製品に欠かせない重要な部品であり、回転軸を支える重要な役割を果たしています。軸受の異なる摩擦特性に応じて、軸受は転がり摩擦軸受（転がり軸受と呼ばれる）と滑り摩擦軸受（滑り軸受と呼ばれる）に分けられます。 2種類のベアリングは構造上に特徴があり、性能的にも一長一短があります。

転がり軸受とすべり軸受の比較

1. 構造と動作モードの比較

転がり軸受と転がり軸受の最も明らかな違いは、すべり軸受転動体の有無です。

転がり軸受は、転動体（玉、円筒ころ、円すいころ、針状ころ）の回転によって回転軸を支えるため、接触部分は点となり、転動体の数が増えるほど接触点が多くなります。

すべり軸受転動体がなく、回転軸を滑らかな面で支えるため、接触部分は面となります。

 

両者の構造の違いにより、転がり軸受の運動モードは転がり、滑り軸受の運動モードは滑りとなり、摩擦の状況が全く異なります。

 

2. 耐荷重の比較

一般に、すべり軸受は軸受面積が大きいため、転がり軸受よりも軸受容量が高く、転がり軸受の衝撃荷重に対する耐性は高くありませんが、完全液体潤滑軸受は耐衝撃荷重に耐えることができます。潤滑油膜によるクッションと振動吸収の役割により大きな衝撃荷重を受けます。転がり軸受は、回転速度が高くなると転動体の遠心力が大きくなり、耐荷重能力が低下します（高速時騒音が発生しやすくなります）。動的な滑り軸受の場合、その耐荷重能力は高速になるほど増加します。

 

3. 摩擦係数と始動摩擦抵抗の比較

通常の使用条件下では、転がり軸受の摩擦係数はすべり軸受よりも低く、その値はより安定しています。滑り軸受の潤滑は速度や振動などの外的要因の影響を受けやすく、摩擦係数の変動が大きくなります。

 

起動時は滑り軸受がまだ安定した油膜を形成していないため、転がり軸受に比べて抵抗が大きくなりますが、静圧滑り軸受の起動摩擦抵抗や作動摩擦係数は非常に小さいです。

 

4.適用作業速度の比較

転動体の遠心力と軸受の温度上昇には制限があるため、転がり軸受の速度はあまり速くすることができず、一般に中低速の作業条件に適しています。ベアリングの加熱と摩耗により液体潤滑ベアリングが不完全になるため、作業速度が高すぎてはなりません。完全液体潤滑軸受の高速性能は、特に静圧滑り軸受が空気で潤滑されている場合に非常に優れており、その回転速度は 100,000 r/min に達することがあります。

 

5. 電力損失の比較

転がり軸受の摩擦係数は小さいため、一般にその動力損失は大きくなく、不完全な液体潤滑軸受よりも小さいですが、潤滑して適切に取り付けると動力損失は大幅に増加します。完全液体潤滑軸受の摩擦動力損失は低いですが、静圧滑り軸受の場合、オイルポンプ動力の損失により、総動力損失が静圧滑り軸受よりも高くなる可能性があります。

 

6. 寿命の比較

転がり軸受は材料の孔食や疲労の影響により、一般的に5～10年を目安に設計されているか、オーバーホール時に交換されます。不完全な液体潤滑ベアリングのパッドはひどく摩耗しているため、定期的に交換する必要があります。完全に液体潤滑のベアリングの寿命は理論的には無制限ですが、実際には、特に動的な滑りベアリングの場合、応力サイクルによってベアリング材料の疲労破壊が発生する可能性があります。

 

7. 回転精度の比較

転がり軸受は一般にラジアルすきまが小さいため、回転精度が高くなります。不完全な液体潤滑軸受は境界潤滑または混合潤滑の状態にあり、動作が不安定で摩耗が激しく、精度が低い。完全液体潤滑ベアリングは油膜の存在により衝撃を緩和し、高精度に振動を吸収します。静圧すべり軸受は回転精度が高くなります。

 

8. その他の側面の比較

転がり軸受にはオイル、グリースまたは固体潤滑剤が使用され、その量は非常に少量であり、高速では量が多くなり、オイルの清浄度が高いことが要求されるため、密封が必要ですが、軸受の交換は容易です、通常はジャーナルを修復する必要はありません。滑り軸受の場合、不完全な液体潤滑軸受に加えて、潤滑剤は一般に液体または気体であり、その量は非常に多く、オイルの清浄度要件も非常に高く、軸受パッドは頻繁に交換する必要があり、場合によってはジャーナルを修理する必要があります。 。

 

転がり軸受とすべり軸受の選択

実際の使用条件は複雑かつ多様であるため、転がり軸受と滑り軸受の選定には統一した基準がありません。転がり軸受は、摩擦係数が小さく、始動抵抗が小さく、感度が高く、効率が高く、標準化されているため、互換性、汎用性に優れ、使用、潤滑、メンテナンスの利便性が高く、一般的に優先的に選択されるため、広く使用されています。一般的な機械では。すべり軸受自体にはいくつかの独自の利点があり、通常、転がり軸受が使用できない、不便な、または利点がない場合に使用されます。たとえば、次のような場合です。

 

1. 半径方向のスペースサイズが制限されているか、設置を分割する必要がある

転がり軸受は内輪、外輪、転動体、保持器という構造のためラジアルサイズが大きくなり、用途がある程度制限されます。ラジアル寸法が厳しい場合は針状ころ軸受を使用できますが、必要に応じて滑り軸受が必要です。軸受を付けるのが不便な部品や軸方向から取り付けることができない部品、部品を分割する必要がある部品には分割すべり軸受が使用されます。

 

2. 高精度の機会

使用する軸受に高精度が要求される場合には、滑り軸受の潤滑油膜により振動吸収を緩衝できる滑り軸受が選択されるのが一般的であり、極めて精度が高い場合には静圧滑り軸受のみを選択することもできる。精密・高精度の研削盤や各種精密機器などにすべり軸受が広く使用されています。

 

3. 高負荷時

転がり軸受は、ボール ベアリングであろうとローラー ベアリングであろうと、過酷な状況では熱や疲労を受けやすくなります。したがって、荷重が大きい場合は、圧延機、蒸気タービン、航空エンジン補機類、鉱山機械などで滑り軸受が主に使用されます。

 

4. その他の機会

たとえば、作業速度が特に速く、衝撃や振動が非常に大きい場合、水や腐食性媒体中で作業する必要がある場合などにも、滑り軸受を合理的に選択できます。

 

機械装置の一種である転がり軸受と滑り軸受の適用には、それぞれ長所と短所があり、実際のプロジェクトと組み合わせて合理的に選択する必要があります。従来、大型および中型の破砕機には、大きな衝撃荷重に耐え、耐摩耗性と安定性に優れたバビット鋳造滑り軸受が一般的に使用されていました。小型ジョークラッシャーは主に転がり軸受とともに使用され、伝達効率が高く、感度が高く、メンテナンスが簡単です。転がり軸受製造の技術レベルの向上に伴い、大型ジョーブレーカの多くが転がり軸受にも使用されています。