ボールベアリングの仕様表から実際にわかること
ボール ベアリングの仕様チャートは、転動体ベアリングのすべての重要な寸法および性能パラメータを単一の読み取り可能な形式にマッピングする構造化されたリファレンスです。一目で穴径、外径、幅、動定格荷重、静定格荷重、制限速度、基本指定がわかります。エンジニアがアセンブリを分解することなくベアリングを選択、交換、または相互参照するために必要なすべての情報が表示されます。 ベアリングの仕様表で最も重要な列は、キロニュートンで表される動定格荷重 (C) です。これは、特定のラジアル荷重またはアキシアル荷重の下でベアリングの L10 疲労寿命を直接決定するためです。 グラフ上で理解できる数字が 1 つだけの場合は、それをその数字にします。
この記事では、標準的なボール ベアリングの仕様表の各列を詳しく説明し、実際に数字が何を意味するのかを説明し、主要なベアリング シリーズ ファミリ (600、6000、6200、6300、7000) をカバーし、自信を持って表から注文書に移行できるように実際の選択例を示します。
標準ボールベアリングの仕様表の構造
あらゆる評判の良い ベアリングメーカー — SKF、NSK、FAG、NTN、Timken — は、ISO 15 および ISO 281 の規則に準拠した仕様表を発行しているため、各略語の意味がわかれば、列ヘッダーはほとんど互換性があります。
コア次元列
ボール ベアリングの仕様表の最初の 3 列は常に同じです。 d(内径mm)、D(外径mm)、B(幅mm) 。これら 3 つの値を組み合わせると、ベアリングのエンベロープが定義され、ベアリングがシャフトとハウジングに物理的に適合するかどうかが決まります。たとえば、6205 深溝玉軸受の場合、d = 25 mm、D = 52 mm、B = 15 mm となります。これらの番号は、どの ISO 準拠メーカーに問い合わせても同じです。
多くのチャートには、フィレット半径 r (リングの角の移行半径) も含まれています。これは、シャフトの肩部やハウジングの穴を設計する際に重要になります。シャフトの角の半径が r を超えると、ベアリングは面一に着座せず、フレッチング腐食が発生します。
定格荷重の欄
ディメンションの次に最も重要な 2 つの列は次のとおりです。 C(基本動定格荷重、kN) そして C₀ (基本静定格荷重、kN) .
- C は、理論上、同一のベアリングのグループが 100 万回転に耐え、グループの 90% が生き残ることができるラジアル荷重です。 6205 の場合、C は通常 14.0 kN です。
- C₀ は、ベアリングが静止時または振動時に軌道の永久変形なしに耐えることができる最大荷重です。同じ 6205 の場合、C₀ は通常 6.55 kN です。
- C/C₀ 比は、衝撃荷重に対するベアリングの感度を反映します。比率が高いほど、ベアリングが静的容量に比べて動的過負荷によく耐えることを示します。
スピードコラム
ほとんどのグラフには、グリース制限速度とオイル制限速度という 2 つの速度値が記載されており、どちらも rpm 単位で表されます。 6205 の場合、グリースの制限速度は約 15,000 rpm、オイルの制限速度は約 18,000 rpm です。 適切な潤滑技術を使用せずにベアリングを限界速度を超えて動作させると、数分以内に熱暴走が発生します。 速度制限は、rpm だけではなく、dm・n (mm 単位のピッチ直径と rpm の積) によって決まります。そのため、同一の内部形状であっても、直径が大きいベアリングの速度定格は低くなります。
マスカラム
見落とされがちですが、ベアリング自体の回転慣性がシステムのダイナミクスに寄与する航空宇宙、ロボット工学、および高速スピンドルの用途では、質量欄 (グラムまたはキログラム) が重要です。 6001 ベアリングの重量は約 18 g です。同じシリーズファミリーの 6312 ベアリングの重量は約 710 g で、ほぼ 40 倍です。
ボールベアリング仕様表 6200シリーズ(深溝)
6200 シリーズは、世界で最も広く在庫されている深溝玉軸受ファミリーです。以下の表は、10 mm から 80 mm までのボア サイズをカバーしており、OEM カタログに記載されているすべての主要な仕様列をリストしています。
| 指定 | d(mm) | D(mm) | B(mm) | C(kN) | C₀ (kN) | グリース速度 (rpm) | 質量(g) |
| 6200 | 10 | 30 | 9 | 5.10 | 2.36 | 26,000 | 25 |
| 6201 | 12 | 32 | 10 | 6.82 | 3.05 | 22,000 | 33 |
| 6202 | 15 | 35 | 11 | 7.65 | 3.72 | 19,000 | 45 |
| 6203 | 17 | 40 | 12 | 9.56 | 4.75 | 17,000 | 60 |
| 6204 | 20 | 47 | 14 | 12.7 | 6.55 | 15,000 | 96 |
| 6205 | 25 | 52 | 15 | 14.0 | 7.88 | 13,000 | 130 |
| 6206 | 30 | 62 | 16 | 19.5 | 11.2 | 11,000 | 210 |
| 6207 | 35 | 72 | 17 | 25.7 | 15.3 | 9,500 | 310 |
| 6208 | 40 | 80 | 18 | 29.5 | 18.0 | 8,500 | 420 |
| 6210 | 50 | 90 | 20 | 35.1 | 23.2 | 7,500 | 590 |
| 6212 | 60 | 110 | 22 | 47.5 | 32.5 | 6,300 | 970 |
| 6216 | 80 | 140 | 26 | 72.0 | 51.2 | 4,800 | 2,020 |
表 1. 6200 シリーズ深溝玉軸受の仕様表 - ISO 規格値。 ISO 281 に基づく動的定格荷重。
ボールベアリングの呼び番号の見方
ベアリングの外輪に印刷されている名称は、それ自体がコンパクトな仕様表となります。コード化スキームがわかれば、数値をまったく調べることなく、ボア、シリーズ、および特殊な機能を抽出できます。
基本形式:シリーズコード ボアコード
深溝玉軸受の場合、指定は次のようになります。 6 [シリーズ桁] [2桁のボアコード] 。先頭の「6」は、ベアリングが深溝玉軸受タイプであることを示します。直後の数字は断面 (ボアに対する幅と外径) を制御します: 0 = エクストラライト、1 = エクストラライト、2 = ライト、3 = 中、4 = ヘビー。最後の 2 桁はボア直径を表します。
ボアエンコーディングは次のように機能します。
- 00 = 10 mm ボア
- 01 = 12 mm ボア
- 02 = 15 mm ボア
- 03 = 17 mm ボア
- 04 以上: 2 桁のコードに 5 を掛けて mm 単位で求めます (例: 05 = 25 mm、12 = 60 mm)
仕様を変更する仕様コード
番号の後に追加される仕様コードは軸受を大幅に変更するため、注文する前に仕様表と照らし合わせて確認する必要があります。
- 2RS / 2RSH — 両側にゴム製接触シール。通常、制限速度を 30 ~ 40% 削減しますが、グリース・フォー・ライフ・パッキンを使用できます。
- ZZ/2Z — 両側に金属シールド。 2RSよりも低い抵抗。高速化に適しています。
- C3 — ラジアル内部すきまグループ 3、通常より大きい。ベアリングが高温になる場合(100°C 以上)、またはしまりばめでクリアランスが減少する場合に必要です。
- NR — 外輪の止め輪溝。ハウジング内での軸方向の位置決めが簡単になります。
- N — スナップリング用の外輪の単一溝。
- P5 / P6 — ABEC 5 または ABEC 6 の精度許容差。標準ベアリングはABEC 1またはP0です。
のような指定 6205-2RS1/C3 したがって、深溝玉軸受、200 シリーズ (軽断面)、内径 25 mm、両側ゴムシール、クリアランス グループ 3 がわかります。これらの事実はすべて、メーカーの仕様表の個別の列またはサブテーブルにマッピングされます。
ボールベアリングシリーズの比較:600、6000、6200、6300、7200
適切なシリーズを選択することは、適切なボアサイズを選択することと同じくらい重要です。シリーズは、特定のシャフト直径でどれだけの負荷容量が得られるかを管理し、トレードオフは常にエンベロープ サイズと定格寿命です。以下の表は、トレードオフを明確にするために、25 mm ボア シャフトの最も一般的なシリーズを比較しています。
| 指定 | シリーズ | D(mm) | B(mm) | C(kN) | C₀ (kN) | グリース速度 (rpm) | ベストユースケース |
| 625 | 600(ミニチュア) | 16 | 5 | 1.17 | 0.56 | 40,000 | 計器類、RCモーター |
| 6005 | 6000(エクストラライト) | 47 | 12 | 11.2 | 5.85 | 14,000 | 小型モーター、ポンプ |
| 6205 | 6200(ライト) | 52 | 15 | 14.0 | 7.88 | 13,000 | 一般機械 |
| 6305 | 6300(中) | 62 | 17 | 22.5 | 11.4 | 11,000 | ギアボックス、コンベヤー |
| 7205 | 7200(アンギュラコンタクト) | 52 | 15 | 14.3 | 10.2 | 15,000 | 主軸、複合荷重 |
表 2. 25 mm 内径ボールベアリングのシリーズ比較。アンギュラコンタクトベアリング (7205) は、複合ラジアルアキシアル荷重に対して定格されています。
データは、6200 から 6300 シリーズにステップアップすると、外径が 10 mm 追加されますが、動定格荷重が 10 mm 増加することを明確に示しています。 60% (14.0kN~22.5kN)。これは、L10 寿命を計算すると大幅な寿命の向上です。5 kN のラジアル荷重で、6305 は、わずかな寸法増加にもかかわらず、6205 の約 3.8 倍の疲労寿命を実現します。
規格表を使用したベアリング L10 寿命の計算
仕様表の動定格荷重 C は、ISO 281 の寿命公式に直接反映されます。この計算を理解すると、選択したベアリングがその設計期間に耐えられるかどうか、またはシリーズをステップアップする必要があるかどうかを検証できます。
基本的な L10 寿命計算式
L10 = (C / P)^3 × 10^6 回転。ここで、C は仕様表のニュートン単位、P は等価動圧軸受荷重 (ニュートン単位) です。ボールベアリングの場合、指数は 3 です。ローラーベアリングの場合は 10/3 です。
時間に変換するには: L10h = L10 / (60 × n)、ここで n は rpm 単位の回転速度です。
作業例
6205 ベアリング (仕様表の C = 14,000 N) は、1,450 rpm (4 極誘導モーターの速度) で 3,500 N の純粋なラジアル荷重を支えます。アキシアル荷重がないので、P=Fr=3,500Nとなります。
- L10 = (14,000 / 3,500)^3 × 10^6 = 4^3 × 10^6 = 64,000,000 回転
- L10h = 64,000,000 / (60 × 1,450) = 64,000,000 / 87,000 ≈ 735時間
これはわずか 735 時間、つまり約 30 日間の連続運転に相当しますが、これはほとんどの産業用モーターにとって短すぎます。 6305 (C = 22,500 N) に置き換えると:
- L10 = (22,500 / 3,500)^3 × 10^6 = 6.43^3 × 10^6 ≈ 266,000,000 回転
- L10h ≈ 266,000,000 / 87,000 ≈ 3,057時間
仕様表では、2 分以内の計算でその違いが目に見えてわかりました。まさにこれが、ベアリングの選択を最終的に決定する前に C 列を参照する最も重要な数値である理由です。
寿命修正因子 a1
最新の ISO 281 には、信頼性のために L10 を調整する寿命修正係数 a1 が含まれています。 90% 生存率の場合 (標準 L10)、a1 = 1。95% 生存率の場合、a1 = 0.62。 99% 生存率の場合、a1 = 0.21。 医療機器、航空機地上支援装置、連続プロセスラインなど、99% のベアリング残存率が必要な用途の場合は、基本 L10 を 0.21 倍します。 つまり、90% の信頼性で 3,000 時間計算されたベアリングは、同じ負荷の下で 99% の信頼性で 630 時間しか耐えられません。仕様表では C が示されています。信頼性の目標に対して正しい a1 係数を適用する必要があります。
仕様表の内部すきまグループ
内部ラジアルすきま(荷重がかかっていないときの外輪に対する内輪のラジアル移動量の合計)は、主軸受表のサブテーブルや脚注に埋もれている仕様パラメータであることがよくあります。これは、ベアリングの選択において最も誤解されやすい数値の 1 つです。
| クリアランスグループ | ISO指定 | 一般的なラジアルすきま (6205、μm) | いつ使用するか |
| C2 | 正常以下 | 3~18 | 精密スピンドル、低騒音 |
| CN(標準) | ノーマル | 11–25 | 一般用途、すきまばめ軸 |
| C3 | 通常より大きい | 18–36 | しまりばめ、高温、電気モーター |
| C4 | C3より大きい | 25–51 | 高温オーブン、炉ファン |
| C5 | C4より大きい | 36–66 | 極端な温度差 |
表 3. 6205 深溝玉軸受のラジアル内部すきまグループ。 ISO 5753-1 に基づく値。
ベアリング選択における最も一般的な取り付けミスは、C3 にアップグレードせずに、しまりばめシャフトに標準クリアランス (CN) ベアリングを使用することです。 緊密な締まりばめにより、内径 25 mm のベアリングの内部すきまが 10 ~ 20 μm 減少します。すきまが 11 ~ 25 μm の CN ベアリングは、シャフトに圧入した後に負のすきま (予圧) が発生し、寿命が大幅に短くなる可能性があります。この理由から、電動機メーカーはほぼ例外なく C3 をデフォルトのクリアランス グループとして指定しています。
精度公差クラスとそれが仕様に与える意味
ボールベアリングの寸法公差は、北米では ISO 492 (ラジアル) および ABEC に基づいて標準化されています。標準的なクラスの同等性は次のとおりです。
- ISO P0 / ABEC 1 — 標準公差。ほとんどの産業用ベアリングの仕様表のデフォルト。 25mm軸受の穴公差:-0~12μm。
- ISO P6 / ABEC 3 — より厳しいボアと振れの公差。穴公差:-0~8μm。工作機械の走行精度向上のために使用されます。
- ISO P5 / ABEC 5 — 精度クラス。穴公差:-0~5μm。 CNC スピンドル ベアリング、精密ギアボックスに必要です。
- ISO P4 / ABEC 7 — 高精度。穴公差:-0~4μm。精密機器のベアリング、高速研削用スピンドルなどに使用されます。
- ISO P2 / ABEC 9 — 超高精度。穴公差:-0~2.5μm。ジャイロスコープ、高精度慣性センサー。
精密クラスのベアリングには大幅な価格プレミアムが伴います。通常、ABEC 5 (P5) ベアリングの価格は、同等の ABEC 1 (P0) 部品の価格の 3 ~ 5 倍です。精密ベアリングの仕様表には、標準のカタログ表には表示されない、ラジアル振れ (Kr)、アキシアル振れ (Ka)、およびリング テーパに関する追加の列が含まれます。
アンギュラ玉軸受仕様表 7200シリーズ
アンギュラコンタクトベアリングは、ラジアル荷重とアキシアル(スラスト)荷重の両方を同時に担持しますが、深溝ベアリングではこれに耐えることができません。アンギュラコンタクトベアリングの仕様表の重要な追加列は、度で表される接触角です。
| 指定 | 接触角 | d(mm) | D(mm) | Cラジアル(kN) | C軸(kN) | グリース速度 (rpm) |
| 7205B | 40° | 25 | 52 | 13.0 | 10.4 | 15,000 |
| 7205C | 15° | 25 | 52 | 14.3 | 6.2 | 17,000 |
| 7206B | 40° | 30 | 62 | 20.0 | 16.0 | 13,000 |
| 7208B | 40° | 40 | 80 | 31.5 | 25.0 | 9,500 |
表4. 7200シリーズアンギュラ玉軸受の仕様表。接尾辞 B = 接触角 40°。 C = 15°の接触角。
接触角は、ベアリングが処理できるアキシアル荷重とラジアル荷重の比に直接影響します。 40° の角度 (接尾辞 B) は、 アキシアル荷重が 80% 増加 同じボアの 15° アングル ベアリングよりも優れていますが、その代償としてラジアル容量がわずかに低くなり、速度制限が低下します。高速で動作する工作機械のスピンドルは通常、接触角 15° または 25° のベアリングを背中合わせ (DB または DF 配置) で使用しますが、スクリュー ドライブとボール ネジ サポートは 40° の角度の恩恵を受けます。
拡張仕様チャートの材料および潤滑データ
標準カタログ表には、寸法と定格荷重が記載されています。通常、OEM エンジニアリング データシートに含まれる拡張仕様チャートには、過酷な環境に重要な材料グレード、潤滑データ、温度範囲が追加されています。
リングとボールの材質オプション
標準の深溝玉軸受には、貫通硬化クロム鋼 (100Cr6 / AISI 52100) が使用されています。これは、すべての標準仕様表の定格荷重で想定されています。代替材料により評価が変わります。
- ステンレス鋼(AISI 440C) — 食品加工、製薬、海洋環境で使用されます。硬度が低いため、動定格荷重は通常、同等の 52100 ベアリングより 20 ~ 30% 低くなります。
- 窒化ケイ素(Si3N4)ボール — セラミックボールとスチールリングを備えたハイブリッドベアリング。ボール密度を 60% 削減し (3.2 g/cm3 対スチールの場合は 7.8 g/cm3)、高速での遠心負荷を軽減し、制限速度を最大 40% 増加させます。
- フルセラミック(ジルコニアまたはSi3N4) — 非導電性、耐腐食性があり、高周波電気用途や強酸環境に適しています。動定格荷重は、同等のスチール製ベアリングの 40 ~ 60% です。
グリース仕様欄
グリースが塗布されたシールまたはシールド ベアリングには、拡張仕様表にグリースの種類と充填量が含まれています。一般的なエントリは次のようになります。「グリース: リチウム石鹸ベース、NLGI 2、空きスペースの 30% を充填、温度範囲 -30°C ~ 120°C」。シール付きベアリングを別のメーカーの同等品と交換する場合は、グリースの適合性を確認する必要があります。一部の合成グリースは特定のシール材料と互換性がなく、シールの急速な劣化を引き起こします。
グリースの充填率は重要な仕様です。グリースが少なすぎるとグリースが不足し、多すぎると撹拌や熱の蓄積が発生します。 高速(ndm = 300,000 mm·rpm以上)では、粘性抵抗により潤滑剤とシールが急速に劣化する温度が発生するため、過剰なグリース塗布はグリース不足よりも有害です。
メーカー間のベアリング仕様の相互参照
ISO 標準化とは、NSK、SKF、FAG、NTN、Koyo のすべての 6205 ベアリングが同じ内径 (25 mm)、外径 (52 mm)、および幅 (15 mm) を持つことを意味します。定格荷重と速度制限はすべて同じ形状から派生しているため、ほぼ同一である必要があります。ただし、仕様表を相互参照する場合には、注意すべき実際の違いがあります。
メーカーごとの実際の違い
- 鋼の純度と熱処理 — 高級ブランドは、潤滑剤の粘度比と汚染レベルに基づいた疲労寿命係数 (aISO) を公表しています。真空脱ガス鋼(航空宇宙グレードの VIM-VAR)で作られた軸受は、標準 C 値から計算される L10 寿命の 3 ~ 5 倍を達成できます。
- ケージの設計 — スチール製プレス保持器 (標準)、ポリアミド 66 保持器 (制限速度の 70% を超える速度用)、機械加工された真鍮製保持器 (超高速または高温用)。仕様表では、ポリアミドの場合は「TN9」、真鍮の場合は「M」などの接尾辞でケージの材質を識別します。
- 内部形状 — ボールのコンプリメント (ボールの数) とオシュレーション (ボールと軌道の適合率) はメーカーによって異なり、荷重分散に直接影響します。 8 個のボールを備えたベアリングは、同じ直径の 9 個のボールを備えたベアリングとは異なる疲労特性を持ちます。たとえ両方とも公表されている C 値を満たしていてもです。
- 騒音グレード — SKF は E2 (低摩擦) および Explorer の指定を使用します。 NSK は PS2 (静音) を使用します。 FAGはX-lifeを使用しています。これらは互換性のある製品ラインではなく、指定番号が同じであっても、公開されている定格荷重が同等の標準製品よりも高くなる場合があります。
実践的な相互参照手順
- すべての接尾辞を含む、故障したベアリングまたは既存のベアリングの完全な名称を特定します。
- メーカーの元の仕様表から d、D、B、C、および C₀ を調べてください。
- 仕様表が 5 つの値すべてにおいて ±5% 以内で一致する代替メーカーの候補を見つけます。
- シール/シールドのタイプ、すきまグループ、およびケージの材質が元の仕様コードと一致していることを確認してください。
- フィレット半径 r を確認します。シャフトの肩部が元のベアリングの r に合わせて設計されている場合、r が大きい代替品は正しく装着されない可能性があります。
ベアリング仕様表 用途別選定ガイド
経験豊富なエンジニアは、毎回完全な仕様表に取り組むのではなく、アプリケーション固有の開始点を開発します。次のガイダンスは、一般的な機械を正しい軸受シリーズと優先順位を付ける主要な仕様値にマッピングします。
電動モーター (IEC フレームサイズ)
ほとんどの IEC フレーム モーターは、C3 クリアランスで 6200 または 6300 シリーズの深溝ボール ベアリングを使用します。ドライブエンド (DE) ベアリングは、ラジアル ベルトまたはカップリングの荷重とアキシャル フロートを支えます。モーターの定格トルクだけでなく、実際の合成負荷に基づいて C を指定します。非ドライブエンド (NDE) ベアリングには軽い負荷がかかります。多くの設計では、DE ベアリングよりも 1 シリーズ ステップ小さくなります。回転数:モータの同期回転数(50Hz:3,000/1,500/1,000rpm、60Hz:3,600/1,800/1,200rpm)が仕様表のグリース制限回転数以下であることを確認してください。 C3 クリアランスは、7.5 kW フレーム サイズを超えるダイレクトオンライン始動のモーターには必須です。
コンベヤアイドラーローラー
コンベアアイドラーは、安定したラジアル荷重の下で低速 (50 ~ 300 rpm) で連続回転します。寿命要件は、多くの場合 30,000 ~ 50,000 時間です。 C = P × (L10h × 60 × n / 10^6)^(1/3) が必要です。 40,000 時間を目標とした 150 rpm での 10 kN アイドラー負荷の場合: C = 10,000 × (40,000 × 60 × 150 / 10^6)^(1/3) = 10,000 × (360)^(1/3) ≈ 10,000 × 7.11 = 71.1 kN。これは、仕様表の 6316 または 6318 ベアリングを指します。
CNC工作機械スピンドル
高速スピンドルには、P5 または P4 精度、アンギュラコンタクト ベアリング タイプ (7000 シリーズ)、高速性能を実現する 15° または 25° の接触角、最大 NDM 値を実現するセラミック ハイブリッド ボールが必要です。フライススピンドルでは、最大 20,000 rpm の動作速度が一般的です。最初に確認する仕様表の欄は限界速度 (オイル潤滑) です。これは、オイルエアミスト潤滑では実用限界がオイル限界の 80 ~ 90% に達する可能性があるためです。スピンドル用途では、定格荷重は精度や速度性能ほど重要ではありません。
農業およびオフロード機器
このセグメントは、大きな衝撃荷重、汚れ、位置ずれが特徴です。 C4 すきまの深溝玉軸受または自動調心ころ軸受が一般的です。ボールベアリングを使用すると、 C₀ (静定格荷重) 列は C と同じくらい重要になります フィールド操作中の衝撃荷重が一時的に動的荷重容量を超える可能性があるためです。農業用途では、静的安全係数 C₀/P₀ 3 ~ 5 が標準的な方法です。
ミニチュアボールベアリング仕様表 — 600およびMRシリーズ
ミニチュアおよび計器用ボール ベアリング (ボア直径 1 mm ~ 9 mm) は、若干異なる仕様規則に従っています。 600 シリーズは、標準メートル法外径の 1 ~ 9 mm のボアをカバーします。 MR シリーズは、より緊密なパッケージングを実現するために、非標準外径のメートルボアを使用しています。どちらのシリーズも、RC カー、ドローン、医療機器、精密光学機器で広く使用されています。
| 指定 | d(mm) | D(mm) | B(mm) | C(N) | C₀ (N) | 制限速度(rpm) |
| 601 | 1 | 6 | 3 | 91 | 31 | 90,000 |
| 603 | 3 | 9 | 4 | 310 | 110 | 60,000 |
| 604 | 4 | 12 | 4 | 520 | 195 | 50,000 |
| 606 | 6 | 17 | 6 | 1,270 | 485 | 36,000 |
| MR84 | 4 | 8 | 3 | 355 | 128 | 55,000 |
| MR104 | 4 | 10 | 4 | 475 | 180 | 52,000 |
表 5. ミニチュア ボール ベアリングの仕様表 - 600 および MR シリーズ。ミニチュアベアリングのニュートン単位の定格荷重。
ミニチュアベアリングの仕様表では、C がキロニュートンではなくニュートンで表されていることに注意してください。 601 ベアリング (ボア 1 mm) の C = 91 N (およそ 0.09 kN) は、小さなボールと細い軌道の接触面積が非常に限られているためです。ミニチュア ベアリングは高速性能で補います。601 ベアリングの制限速度は 90,000 rpm ですが、6205 の制限速度は 13,000 rpm です。極端なシャフト速度にもかかわらず、積 ndm (速度 × ピッチ直径) は熱制限内に留まります。
ボールベアリングの仕様表を読むときによくある間違い
仕様表の読み間違いは、メンテナンスおよび設計設定におけるベアリングの早期故障の主な原因の 1 つです。以下は最も頻繁に起こるエラーであり、それぞれを具体的な数字で示しています。
C と C₀ の混同
C (動的) と C₀ (静的) は隣接する列に表示され、表面的には似た数字です。 L10 の寿命計算で C を意味する場合に C₀ を使用すると、支持力が過小評価されます。6208 のベアリングの場合、C = 29,500 N であるのに対し、C₀ = 18,000 N となり、39% の差になります。低速、振動、または衝撃荷重のアプリケーションでは、安全率の計算で参照する正しい列は C ではなく、C₀ です。
シールドベアリングの減速を無視する
シールド (2RS) ベアリングは、オープンまたはシールドされた同等のベアリングよりもグリース制限速度が 30 ~ 40% 低くなります。 オープン 6205 の制限速度は 13,000 rpm です。 6205-2RS バリアントの定格速度は通常約 8,500 rpm です。オープンベアリングの定格速度が必要な用途でシールドベアリングを使用すると、頻繁にメンテナンスエラーが発生し、シールの早期摩耗やサーマルグリースの劣化が発生します。
純粋なアキシアル荷重へのラジアル定格の適用
深溝軸受の規格表のC欄はラジアル動定格荷重です。純粋なスラスト (アキシャル) 荷重の場合は、ベアリングのカタログに記載されている X 係数と Y 係数を使用して等価ラジアル荷重に変換する必要があります。 Fa/C₀ = 0.025 の 6205 の場合、Y 係数は約 1.96 です。これは、寿命計算上、500 N のアキシャル荷重が 500 × 1.96 = 980 N のラジアル荷重に相当することを意味します。
しまりばめ後の必要なすきまの無視
クリアランスのセクションで説明したように、シャフトに押し付けられたベアリングは、直径しめしろの約 70 ~ 80% だけ内部クリアランスが縮小します。 15 μm のしまりばめを備えた 25 mm の内径のベアリングの場合、すきまの減少は 11 ~ 12 μm です。最小すきま 11 μm から始まる CN すきまベアリングは、最終的にすきまがゼロになる可能性があり、予圧が発生して寿命が大幅に短くなります。仕様表には、初期クリアランス範囲が記載されています。締まりばめの減少を考慮するのはエンジニアの仕事です。
ベアリングの仕様の偽造品の検証
世界の偽造ベアリング市場は、ベアリングの総取引量の 10 ~ 15% を占めると推定されています。偽造ベアリングには通常、純正品と同じ名称が付いていますが、 定格荷重は記載より 40 ~ 60% 低い 、不正確な内部形状、劣った鋼硬度、不適合なグリース。仕様表は、代替品を見つけるための主要なツールです。
ベアリングを受け取るときは、仕様表の値と照らし合わせて以下を確認してください。
- 寸法検証 — 校正済みマイクロメーターで d、D、B を測定し、仕様チャートの値と比較します。純正 ISO ベアリングは公差内である必要があります (P0: 25 mm の場合、ボア 0/-12 μm)。偽造ベアリングには、±50 ~ 100 μm の寸法ばらつきがあることがよくあります。
- マスチェック — ベアリングの重量を量り、仕様表の質量欄と比較します。純正 6205 の重量は 130 ±5 g です。 10%以上軽いベアリングは、純正品に比べてリングが薄くなっているか、ボールの数が少ない可能性があります。
- ケージ検査 — ボールの数を数えます。純正の6205にはボールが9個あります。 8 個のボールを備えた同等品の耐荷重は約 20% 低くなりますが、リング上の指定は 6205 となります。
- 硬度のスポットチェック — 純正の 52100 ベアリング リングは 58 ~ 65 HRC まで硬化されています。疑わしいバッチのリング OD に対するロックウェル テストは、基本的な実験器具のみを必要とする迅速なチェックです。