ベアリング(軸受)とは?種類・選び方を知って最適な設計を

ベアリングの目的

支える荷重(ラジアル/スラスト/モーメント)

支える荷重
  • ラジアル荷重:軸に対して直角方向の荷重(横から押す力)
  • スラスト(アキシアル)荷重:軸方向の荷重(軸方向に押す力)
  • モーメント荷重:軸の回転方向にかかる荷重(回す力)

実現する動き(回転運動/直線運動)

実現する動き
  • 直線運動:軸に沿った無限の直線運動。ネジのように回転しながら直線運動をする場合もある。
  • 回転運動:軸やターンテーブルの回転運動。

ベアリングの大分類

  • 転がり軸受:玉やころ(転動体)が転がって摩擦を減らす
  • すべり軸受:軸と軸受面がすべって動く(材質・潤滑で性能が決まる)

転がり軸受とは

代表的な軸受の形式

代表的な軸受の形式
  • 深溝玉軸受
    内輪・外輪が深い溝で玉やころを受け止めます。ラジアル・スラスト両荷重に対応し、幅広い用途で使われます
  • アンギュラ玉軸受
    ラジアルとスラストの複合的な荷重を受けて動作させたい場合に使われる、接触角を持たせた接触面を持つ軸受です。用途に合わせ特定の角度のものが使われます
  • 円筒ころ軸受/円すいころ軸受
    玉よりも広い荷重面積をもつため、高荷重や剛性を重視する場合に適します
  • ニードル軸受
    梁のような細長いころを使用した軸受 薄く省スペースにしたい場合に向きます
  • スラスト軸受
    スラスト荷重を受けながら回転運動を確保する場合に使用されます

転動体で分類(玉/ころ)

転動体で分類(玉/ころ)
  • 玉軸受(ボール):一般に高速回転や扱いやすさに強み
  • ころ軸受(ローラー):一般に高荷重向き(形式により特性が変わる)

荷重方向と転がり軸受選び

荷重方向と転がり軸受選び
  • ラジアル荷重(軸に垂直方向)→ 深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受、ニードル軸受け
  • スラスト荷重(軸方向)→ アンギュラ玉軸受、スラスト軸受

すべり軸受とは

ベアリングの選び方

① 荷重方向(ラジアル/スラスト)

  • どの方向にどれくらいの荷重がかかるか
  • ラジアルとスラストが同時にかかるか
  • 振動/衝撃の頻度と大きさをどう考えるか

② 動き方(回転/揺動/往復)と回転数・速度

  • 連続回転か、揺動(往復角運動)か
  • 回転数(rpm)や速度、加減速の有無

③ 環境(粉塵・水・薬品・温度)と潤滑の可否

  • 粉塵が多い、洗浄がある、薬品がかかる、結露する等の周辺環境
  • 定期的な給脂ができるか

④ 取付スペース・精度・コスト

  • スペース制約(薄い/小さい)
  • 必要な精度・剛性
  • 調達性(標準品で入手しやすいか)

⑤ 目標寿命

ベアリング設計では配列が大事

  • 固定側:軸位置を決める側(ラジアル+スラストを受ける設計が多い)
  • 自由側:熱膨張などによる軸の伸びを逃がす側(過拘束を避ける)

寿命の基本:L10とは

よくあるトラブルと原因

転がり軸受に厳しい環境とは

  • 給脂が難しい/給脂が止まる
  • 粉塵が多く、グリスが汚れを抱え込みやすい
  • 洗浄や薬品がかかる
  • 低速・高荷重・揺動が中心で、油膜条件が厳しい

よくある質問(FAQ)

ベアリングの選定相談もイグスまで

  • 粉塵が多い/洗浄がある/薬品がかかる/給脂できない
  • 低速高荷重/揺動が中心/停止・起動が多い
  • 既存ベアリングの異音・摩耗・寿命不足の改善