重いトラックが巨大な荷重に耐え、産業機械が過酷な条件下で確実に動作できるのはなぜでしょうか?その答えは、テーパーローラーベアリング(TRB)にあります。これは、要求の厳しい用途でスムーズな動作を保証する重要なコンポーネントです。この記事では、これらの不可欠な機械要素の構造、動作原理、用途、および選択基準について探求します。
テーパーローラーベアリングは、テーパー状の内輪と外輪の軌道間に配置された円すいころを特徴とする転がり軸受です。このユニークな設計により、ラジアル荷重と一方向のアキシアル荷重を同時に処理できます。自動車、建設機械、冶金、鉱業などの業界で広く使用されており、TRBは機械伝達システムに不可欠なコンポーネントとして機能します。
TRBは、4つの主要な要素で構成されています。
ベアリングの動作は、滑り摩擦を転がり摩擦に変換します。荷重がかかると、外輪からローラーに力が伝達され、ローラーは軌道間を転がります。円すい形状により、純粋な転がり運動が保証され、すべてのコンポーネントの理論上の頂点がベアリング軸上の共通の点で収束します。この設計により、滑り摩擦が最小限に抑えられ、荷重分布が最適化されます。
TRBは、その構成と性能属性によって分類されます。
最も一般的なバリアントは、ラジアル荷重と一方向のアキシアル荷重を組み合わせたものを処理します。分離可能な設計により、取り付けとメンテナンスが容易になります。通常、誘起されたアキシアル力を打ち消すためにペアで使用されます。
2つのコーンとカップアセンブリを備え、より重いラジアル荷重と双方向のアキシアル力を処理し、要求の厳しい用途向けに剛性を強化します。
圧延機などの極端な荷重条件向けに設計されており、複数のコーンとカップの間に4列のローラーを組み込んでいます。
国際的な互換性のためにISO規格に準拠した、拡大されたローラー(「J」サフィックスで指定)を備えた高容量ベアリング。
標準、中、急勾配の接触角(メートル法シリーズではコードなし、「C」、および「D」でそれぞれ指定)は、アキシアル/ラジアル荷重容量比を決定します。急勾配の角度は、アキシアル荷重容量を優先します。
ホイールハブ(ラジアル荷重とアキシアル荷重を処理)、ディファレンシャル(車軸速度の差異を可能にする)、およびトランスミッション(ギアトレインをサポート)に不可欠です。
掘削機のスイング機構、ローダーのドライブアクスル、クレーンの巻き上げシステムに不可欠なコンポーネントです。
金属成形中に巨大な圧延力にさらされる圧延機スタンドをサポートします。
研磨材を処理する破砕機や粉砕機で衝撃荷重に耐えます。
適切なTRBの選択には、以下の評価が必要です。
ISO 355仕様に従って製造されたTRBモデル番号は、以下を示します。
どちらも複合荷重を処理しますが、TRBは負荷容量と剛性に優れており、アンギュラ玉軸受は高速用途でより優れた性能を発揮します。選択は、特定の動作要件によって異なります。