22318CA 真鍮ケージ付き重機用自動調心ころ軸受
機械工学の複雑な世界において、22318CA 軸受は精密工学と堅牢な性能の証として存在します。多様な産業用途の厳しい要求に応えるように設計されたこの包括的な製品紹介では、22318CA 軸受の設計の複雑さ、性能能力、材料組成、用途シナリオ、およびメンテナンス要件について掘り下げ、現代の機械におけるその重要な役割を全体的に理解できるようにします。
I. 設計と構造
内輪と外輪
22318CA 軸受の内輪は、精密に機械加工された二列の軌道面を備えており、90mm のシャフト径とシームレスにインターフェースするように細心の注意を払って作られています。この正確な適合は、設置後の効率的な力伝達を保証するだけでなく、滑りのリスクを最小限に抑え、機械的性能を最適化します。外輪は、その球面軌道面によって区別され、軸受に自動調心能力を与えます。このユニークな設計要素により、軸受はシャフトと軸受ハウジング間のミスアライメントを、通常 1° ～ 2.5° の角度範囲内で巧みに調整できます。ミスアライメントによる応力を軽減することにより、軸受の動作寿命と信頼性が大幅に向上します。
外径 190mm、幅 64mm の 22318CA 軸受は、耐荷重能力と空間的制約の間の調和のとれたバランスを実現しています。外輪の肉厚は戦略的に増強されており、衝撃力に対する耐性を高め、軌道面のより安定した基盤を提供します。この設計選択により、22318CA 軸受は、周期的負荷への長期的な曝露を伴う用途に特に適しています。
転動体とケージ
22318CA 軸受の中心には、二列の樽型ころの配列があります。これらのころは、その湾曲したプロファイルが特徴で、外輪の球面軌道面と相乗的に作用し、軸受がラジアル荷重と双方向アキシアル荷重の両方を巧みに処理できるようにします。高品質の軸受鋼で構成されたころは、厳格な精密研削プロセスを受け、Ra0.1μm 未満の表面粗さに達します。この超滑らかな仕上げは、転動中の摩擦を低減するのに役立ち、それによって軸受のエネルギー効率と動作の円滑さを向上させます。
軸受の指定における「CA」サフィックスは、リブ付きの真鍮ケージを示します。このケージ設計は、ころの整然とした配置を維持する上で重要な役割を果たします。セグメント化された設計を採用することで、ケージはころが均等に配置され、それぞれが制限のない回転のための十分なスペースを確保します。高速運転中、ケージはガイド機構としても機能し、ころを意図した経路に沿って誘導し、そうでなければ早期摩耗を引き起こす可能性のある衝突を防ぎます。ケージの真鍮材料は、優れた熱伝導率と機械的強度を提供し、中速から高速の重荷重用途に適しています。動作中に発生する熱を効果的に放散し、150℃までの構造的完全性を維持できます。
シール構造（オプション）
22318CA 軸受の一部のバリアントには、接触シールまたは非接触シールのいずれかが装備されています。ニトリルゴムで作られた接触シールは、内輪と密接にシールを形成し、ほこりや湿気を効果的にはじきます。これにより、汚染物質からの保護が最重要である、ほこりの多い環境や湿度の高い環境での理想的な選択肢となります。対照的に、迷路設計を特徴とする非接触シールは、摩擦を最小限に抑え、高速用途により適しています。このシールは最大 3000rpm の回転速度に対応し、要求の厳しい条件下でもスムーズな動作を保証します。
II. 主要パラメータ
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パラメータ
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値
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内径 (d)
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90mm
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外径 (D)
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190mm
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幅 (B)
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64mm
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III. 性能上の利点
優れた耐荷重能力
22318CA 軸受の二列ころ設計は、最適化された接触角と組み合わされ、450kN の印象的な基本動定格荷重と 610kN の静定格荷重を備えています。この堅牢な耐荷重能力により、軸受は重機用途で遭遇する大きな荷重を容易に受け止めることができます。鉱山破砕機の強烈な衝撃力であれ、製鉄所の高圧ロールであれ、22318CA 軸受は、疲労破壊を起こすことなく、継続的な重荷重に耐え、顕著な弾力性を示します。
優れた自動調心能力
外輪の球面軌道面と樽型ころのシームレスな相互作用により、22318CA 軸受は優れた自動調心能力を備えています。この機能は、製紙機のプレスロールや風力タービンの主軸など、長いシャフト用途で特に価値があります。シャフトのたわみや設置のミスアライメントを自動的に補正することにより、軸受はエッジ応力を効果的に軽減し、30% 以上の耐用年数の延長をもたらします。これにより、機器の信頼性が向上するだけでなく、メンテナンス要件と関連コストも最小限に抑えられます。
堅牢な耐摩耗性と温度安定性
高炭素クロム軸受鋼 (SUJ2) で構成された軸受リングところは、HRC60 ～ 65 の硬度を得るために熱処理されています。さらに、表面はリン酸処理され、耐摩耗性がさらに向上しています。軸受は、-40℃ ～ 120℃ の温度範囲内で優れた寸法安定性と機械的完全性を示します。より高い温度での動作を必要とする用途向けには、200℃を超える温度に耐えることができる特別に熱処理されたバリアントが用意されています。これにより、22318CA 軸受は、鋳造所や発電所など、高温環境を含む幅広い産業用途に適しています。
低摩擦と振動減衰
22318CA 軸受の精密機械加工された軌道面ところは、0.0015 という非常に低い摩擦係数に貢献します。これにより、エネルギー消費が削減されるだけでなく、軸受の全体的な効率も向上します。さらに、二列対称設計により、均一な荷重分布が保証され、動作中の振動速度レベルを 65dB 未満に効果的に制御できます。これにより、軸受は、工作機械スピンドルや高精度製造装置など、精度とスムーズな動作が重要な用途に理想的な選択肢となります。
IV. 材料品質
リングところの材料
22318CA 軸受のコア材料は、内部の気孔や介在物を除去するために真空脱ガス技術を使用して処理された高純度軸受鋼 (GCr15SiMn) です。これにより、優れた密度と機械的特性を持つ材料が得られます。ころは、冷間圧造成形や高温焼戻しを含む一連の製造プロセスを受け、均一な内部構造に貢献します。材料の衝撃靭性は 12J/cm² を超え、疲労に対する軸受の耐性を大幅に高め、過酷な動作条件下での長期的な信頼性を保証します。
ケージ材料
前述のように、「CA」サフィックスは、リブ付きの真鍮ケージを示します。真鍮 (H62) は、優れた熱伝導率と機械的強度で知られています。軸受の動作中に発生する熱を効果的に放散することができ、これは、特に高速で重荷重が発生する用途で、安定した性能を維持するために不可欠です。真鍮ケージの機械的強度により、軸受の動作中に加えられる力に耐えることができ、ころの適切な位置合わせと動きを保証します。これにより、真鍮ケージは、中速から高速の重荷重用途に信頼できる選択肢となります。
V. 用途分野
重工業機械
鉱業部門では、22318CA 軸受はジョークラッシャーの偏心軸に配備されており、岩石破砕プロセスに関連する巨大な破砕力と頻繁な衝撃荷重に耐えなければなりません。冶金産業では、圧延機のワークロールに不可欠なサポートを提供し、高温と強烈な圧延圧力の複合的な課題に耐えます。
建設機械
ローダーや掘削機のギアボックスと旋回軸受コンポーネントの出力軸は、多くの場合、22318CA 軸受に依存しています。偏心荷重に抵抗するその能力は、機械が不整地で動作している場合でも、安定した動力伝達を保証します。クレーンウインチでは、軸受の高い耐荷重能力が、重い荷物の安全で信頼性の高い吊り上げを保証するために不可欠です。
エネルギー設備
風力タービンの主軸システムは、22318CA 軸受の自動調心能力から大きな恩恵を受けています。ブレードが回転すると、シャフトのたわみを引き起こす可能性のある力が生成され、軸受は風力エネルギーから変換されたラジアル荷重とアキシアル荷重を同時に受けながら、これを効果的に補正できます。水力発電所では、軸受の耐摩耗性により、水力タービンの主軸での使用に適しており、長期間にわたって水中または湿潤条件下で動作する必要があります。
製紙および繊維機械
大型の製紙機では、22318CA 軸受はカレンダーロールと乾燥ロールグループで使用されています。その低振動特性は、均一な紙の加圧と乾燥を保証し、それによって製品品質を維持するために不可欠です。繊維産業では、染色および仕上げ設備が軸受の高温および耐食性を利用して、湿潤で高温の環境でスムーズに動作し、継続的で信頼性の高い生産を保証します。
VI. 設置とメンテナンス
設置中は、内輪に均一な力を加えるために、油圧ナットなどの専門工具を使用することが不可欠です。この予防措置は、ハンマー打ちなどの不適切な設置方法によって引き起こされる変形を防ぐのに役立ちます。テーパー内輪モデルの場合、推奨される作動クリアランス範囲は通常 0.12 ～ 0.25mm で、ロックナットを使用してクリアランスを正確に調整できます。
潤滑に関しては、グリース潤滑用途には、極圧リチウム系グリース (NLGI グレード 2) が推奨されます。充填量は慎重に制御する必要があり、通常、軸受の内部空間の 1/3 ～ 1/2 の範囲です。高速用途には、ISO VG 46 または 68 の潤滑油を使用するオイル潤滑の方が適しています。強制潤滑を使用する場合、油圧は 0.1 ～ 0.3MPa の範囲に維持する必要があります。
軸受の最適な性能と長寿命を確保するには、定期的なメンテナンスが不可欠です。これには、軸受温度の監視が含まれ、一般的に 70℃ 未満に保つ必要があり、異常な振動や騒音がないか確認することも含まれます。異常の兆候は直ちに対処する必要があり、多くの場合、軸受の交換が必要になります。分解中は、ジャーナルと軸受ハウジングの穴を損傷しないように、プーラーを使用して、周囲のコンポーネントが将来の使用のために良好な状態に保たれるようにします。
VII. 結論
22318CA 軸受は、高強度構造、優れた自動調心能力、および多様な動作条件への幅広い適応性の調和のとれたブレンドを提供する、エンジニアリング設計の模範です。極端な荷重、シャフトのミスアライメント、または困難な環境要因に直面しても、この軸受は常に安定した性能を発揮します。産業機械の効率的な動作を可能にするその重要な役割は、現代の機械工学における不可欠なコンポーネントとしてのその重要性を強調し、幅広い産業分野で進歩を推進しています。
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