Open vs ZZ vs 2RS 深溝玉軸受の説明

直接的な答え: どのサフィックスを選択すべきですか?

を選択するときは、 深溝玉軸受 、ベアリング番号の後の接尾語 (開く、ZZ、または 2RS) は、シールの配置を定義し、用途への適合性を決定します。短い答えは次のとおりです。

• オープンベアリング シールドやシールはありません。外部潤滑を継続的に供給する場合や、運転速度が非常に速い場合にお選びください。
• ZZ（メタルシールド）ベアリング グリースが封入されており、両側が薄い鋼板でシールドされています。時折再潤滑が可能な、中程度の速度、乾燥した環境、または軽度に汚染された環境に最適です。
• 2RS（ゴムシール）ベアリング グリースが封入されており、接触ゴムシールで両側がシールされています。生涯密閉された性能が必要な、湿った環境、ほこりの多い環境、またはひどく汚染された環境には、これらを選択してください。

実際には、 2RS は最も広く指定されているバリアントです 許容可能な速度性能を備えた最適な汚染除去を提供するため、一般エンジニアリング、自動車、産業用途に幅広く使用できます。 ZZ は高速乾式機械に適しており、開く は潤滑が外部で管理される精密または高速アプリケーションに適しています。

深溝玉軸受とは何か、そしてその末尾が重要な理由

深溝玉軸受 (DGBB) は世界で最も一般的に使用されている軸受タイプであり、およそ すべてのボールベアリング用途の 80% 世界的に。これらは両方向のラジアル荷重と適度なアキシアル荷重をサポートするように設計されており、通常 3 mm (ミニチュア シリーズ) から大型の工業用サイズの 400 mm 以上までの幅広い内径範囲で使用できます。

コア形状 (ボールにぴったりと適合する深い軌道溝) は、同じ呼び番号の 開く、ZZ、および 2RS バリエーションで同一です。変更されるのは、ベアリング側面の保護構造です。この区別は、グリースの保持力、汚染の除去、摩擦トルク、最高速度、メンテナンス間隔に影響します。サフィックスを誤って判断すると、数週間以内に早期に失敗する可能性があります。正しい選択により、L10 ベアリングの定格寿命を最大限に延ばすことができます。多くの場合、 20,000 ～ 100,000 動作時間 適切に適用された条件下で。

接尾辞の規則はメーカーによって若干異なります。最も一般的な同等性は次のとおりです。

• ZZ (SKF、NSK、NTN) = 2Z (FAG/シェフラー) = 両側金属シールド
• 2RS (NSK、NTN)＝ 2RSH (SKF) = 2RSR (FAG) = ゴム接触シールの両側
• Open = 接尾辞なし、またはカタログ テーブル内で空白の接尾辞が指定される場合もあります

オープンベアリング: 最大速度、内蔵保護なし

オープン深溝玉軸受には、両側にシールドやシールがありません。軌道面とボールが完全に露出しています。これは故障ではなく、特定の動作条件に適した意図的な設計上の選択です。

オープンベアリングの潤滑方法

オープンベアリングは、乾燥状態で供給されるか (組み立て時にユーザーがグリースまたはオイルを充填するため)、または機械内の外部オイル循環またはミスト潤滑システムによって潤滑されます。高速スピンドル用途では、オイルエア潤滑が外側からベアリングに直接注入されます。この方法では、オイルが流れて熱を奪うことができるようにベアリングが開いている必要があります。

オープンベアリングの速度上の利点

シールによる接触摩擦や、あらかじめ封入されたグリースによる撹拌抵抗がないため、オープンベアリングは 3 つのバリエーションの中で最も高い速度で動作できます。典型的な場合 6206 ベアリング (30 mm ボア) 、オープンバージョンの SKF 基準速度はおよそ 14,000rpm 、2Z (ZZ) の 12,000 rpm、2RSH (2RS) の 9,000rpm と比較して。

オープンベアリングが使用される場所

• 高速精度が重要となるCNC工作機械スピンドルと砥石スピンドル。
• ギアボックスの内部はオイルに浸されています。ベアリングはオイル サンプ内にあり、潤滑は一定です。
• モーター自体のグリースニップルが外部からベアリングに供給される、クリーンな環境の電気モーター。
• 計画されたメンテナンス スケジュールの一環として、ベアリングの定期的な洗浄と再梱包が必要な用途。

オープンベアリングの限界

• ゼロ汚染保護 - 塵、水、破片が自由に侵入し、軌道を直接摩耗します。
• グリースが保持されない - グリース潤滑用途では、オープンベアリングはより頻繁な再グリース間隔を必要とします。
• 追加のハウジングシールがなければ、屋外、湿気、ほこりの多い環境、または食品加工環境には適していません。

ZZ ベアリング: 高速走行時に適度な保護を実現する金属シールド

ZZベアリングが装着されています 2 つの薄いプレス鋼シールド 、ベアリングの両側に 1 つずつあります。これらのシールドは外輪に固定されており、内輪との間に小さなランニングクリアランスがあり、接触しません。この非接触配置は、ZZ ベアリングの動作の中心となります。

ZZ シールドの仕組み

スチールシールドは内輪に接触しないため、 追加の摩擦トルクがゼロ シールド自体から。シールドは迷路のように機能します。狭い隙間 (通常 0.1 ～ 0.3 mm) を作り、大きな粒子の侵入を制限し、遠心分離による飛び散りを減らすことでグリースを保持します。ただし、この隙間は密閉されていないため、十分な圧力がかかったり、長時間さらされたりすると、微細な塵、水蒸気、液体が侵入する可能性があります。

ZZ ベアリングは工場でグリースが塗布された状態で供給され、通常はグリースが充填されています。 空き内部ボリュームの 25 ～ 35% リチウム複合グリースまたはポリウレアグリースを使用してください。グリースが両側に封入されているため、分解しないと外部からの再潤滑は不可能であり、製造時点でのグリースの選択が重要になります。

速度と温度の機能

非接触シールドは摩擦熱を発生しないため、ZZ ベアリングは同等の速度で 2RS ベアリングよりも低温で動作します。同じために 6206ベアリング 、典型的な ZZ バリアントは、およその熱速度定格を達成します。 2RS 相当品より 15 ～ 25% 高い 。動作温度制限は通常、シールドの材質ではなくグリースの仕様によって決まります。標準グレードでは連続約 120°C まで動作しますが、高温グリースではこれを 150°C 以上に拡張します。

ZZ ベアリングの一般的な用途

• 乾燥した清潔な屋内環境での電気モーターは、世界で最も使用量の多いアプリケーションの 1 つです。
• 浮遊粉塵は存在するが湿気の侵入が最小限に抑えられるファン、送風機、換気装置。
• 家庭用電化製品: 洗濯機のドラム、掃除機のモーター、電動工具。
• 自動車用オルタネーターとアイドラープーリー - 高速、乾燥環境アプリケーション。
• 乾式倉庫および軽工業におけるコンベヤ システム。

ZZベアリングの限界

• 非接触ギャップにより、時間の経過とともに微細な汚染物（約 0.2 mm 未満の粒子）や湿気が侵入する可能性があるため、洗浄環境には適していません。
• スチールシールドは湿気の多い環境や化学的に攻撃的な環境では腐食する可能性があり、金属の破片がレースウェイに混入する可能性があります。
• ベアリングを取り外さないとグリースを補充することはできません。事前に封入されたグリースは、アプリケーションの予想耐用年数に適合する必要があります。

2RS ベアリング: 汚染を最大限に排除するゴム製接触シール

2RSベアリングを搭載 2つのゴム接触シール 、両側に1つずつ。シールリップは、標準タイプではニトリルゴム (NBR) 製、厳しい環境向けには HNBR、EPDM、または PTFE リップ付きバージョンで作られており、内輪の溝と継続的に摩擦接触します。この接触により、汚染や潤滑剤の損失に対する真のバリアが形成されます。

2RS が優れたシールを提供する理由

ZZ シールドのラビリンス ギャップとは異なり、2RS シール リップはベアリングの内部と外部環境の間の経路を物理的に閉じます。これは、通常の動作条件下では、微細な塵、水しぶき、プロセス流体、研磨粒子がベアリングのキャビティに侵入できないことを意味します。独立したテストでは、汚染された環境における 2RS ベアリングが次の性能を達成することが示されています。 耐用年数が3～10倍 同等の ZZ ベアリングの正確な倍数は、汚染の程度と速度に応じて異なります。

2RS ベアリングのグリース充填レベルも通常より高く、最大で 2RS になります。 空き内部容積の 30 ～ 40% — 密閉環境によりグリースの酸化と湿気による汚染が最小限に抑えられ、ベアリングの寿命を通じて潤滑膜の完全性が維持されます。

コンタクトシールのスピードペナルティ

内輪と接触するゴムリップにより発生する 追加の摩擦トルク 。低速から中程度の速度ではこれは無視できますが、高い回転速度では発生する摩擦熱によりベアリングの温度が上昇し、グリースの劣化が促進される可能性があります。また、接触シールにより、ZZ または Open バージョンと比較して制限速度が低くなります。のために 6206 2RSベアリング 、基準速度は通常約 9,000 rpm ZZ 相当の場合は 12,000 rpm、オープンでは 14,000 rpm です。

一部のメーカーは、指定された低摩擦バージョンを提供しています 2RSL (SKF) または 2RZ — シールリップを最適化してシール機能を維持しながら接触力を低減しました。これらのバリアントは、シールドよりもはるかに優れた汚染除去を維持しながら、2RS と ZZ の速度能力の間のギャップを部分的に埋めます。

典型的な 2RS ベアリングの用途

• 自動車のホイールハブベアリングとテンショナーベアリング - 道路の飛沫、泥、温度サイクルにさらされます。
• 農業機械: 細かい土壌や砂の中で動作する種まき機、プラウ、ハーベスター ドライブ。
• 耐洗浄性を必要とする食品および飲料の処理装置 (EPDM または HNBR シールのバリエーション)。
• 屋外または半屋外に設置されるポンプ、コンプレッサー、HVAC 機器。
• 鉱山、採石場、セメント、その他の粉塵の多い環境におけるコンベヤ システム。
• 医療機器、実験器具、クリーンルーム機器では、生涯密閉された状態で動作するため、メンテナンス間隔が不要になります。

直接比較: オープン vs ZZ vs 2RS の概要

片面と両面のバリエーション: Z、ZZ、RS、および 2RS

片面タイプのバリエーションも存在することは注目に値します。 Z 金属シールドが 1 つと指定されたベアリングが付いています RS (または RS1 ) にはゴム製シールが 1 つあり、反対側の面は開いたままになります。これらは、次のような特定の取り決めで使用されます。

• ベアリングの片面は清浄なオイル潤滑環境に面し (開放面はオイルに面します)、もう一方の面は汚れた環境または外部環境に面します (シールドまたはシール面が外側に面します)。
• グリースニップルは片側から潤滑剤を供給するため、古いグリースをパージできるように反対側を開くかシールドする (密閉しない) 必要があります。
• スペースや熱の制約により、完全に密閉されたベアリングは実用的ではありません。

新しいデザインのほとんどでは、 両面保護（ZZまたは2RS）が標準仕様です ベアリングの向きに関係なく、対称的なグリース保持と汚染の排除を実現します。

2RS ファミリ内のシール材質のバリエーション

すべての 2RS ベアリングが同じゴム配合物を使用しているわけではありません。シールの材質は、動作温度範囲およびベアリングが遭遇する可能性のある化学物質への暴露に適合する必要があります。主なオプションは次のとおりです。

間違ったシール材料を使用することはよくある間違いであり、コストが高くなります。たとえば、標準的な NBR シール付きベアリングを 140°C の連続使用に取り付けると、数百時間以内にシールゴムが硬化して亀裂が生じ、HNBR または FKM シールでは発生しなかった潤滑剤の損失や汚染の侵入が発生します。

軸受の騒音・振動への影響

シーリングの配置も騒音レベルに影響します。これは、静かな動作が設計要件である電気モーター、家庭用電化製品、医療機器、およびオフィス機器において重要です。

• オープンベアリング シール接触摩擦がないため、ベアリング自体から発生する固有騒音が最も低くなります。ただし、汚染された環境では、軌道面の摩耗が進むにつれて、より多くの騒音が発生します。
• ZZベアリング 高速時のグリースと金属シールドの相互作用により、特有の低周波「ヒス」音が発生します。これは、一部の高精度モーター用途で認識されます。
• 2RSベアリング シール接触トルクの変動によりわずかに高いベースラインノイズが発生しますが、優れた汚染除去によりノイズレベルは維持されます。 より長い耐用年数にわたって安定している 汚れた環境での Open または ZZ ベアリングとの比較。

オフィスのプリンター、医療機器、サーボモーターなどの低騒音の高精度アプリケーションの場合は、ベアリングを騒音グレード (ABEC 3 または ABEC 5 以上) で指定し、シール仕様に加えてメーカーの振動試験データ (通常は Anderon レベルまたは dB(A) 値で表されます) を参照してください。

よくある仕様の間違いとその回避方法

以下のエラーは、使用中の深溝玉軸受の早期故障のかなりの部分を占めます。

1. 湿った環境または洗い流される環境で ZZ を使用する。 非接触ギャップにより水が浸入し、グリースの流出や軌道腐食の原因となります。水、蒸気、または洗浄液にさらされる場合は、必ず 2RS (EPDM または HNBR シール付き) を指定してください。
2. 制限速度を超えて2RSを使用する。 2RS ベアリングを基準速度を超えて連続的に回転させると、シールリップで過剰な摩擦熱が発生し、グリースの劣化とシールの摩耗が加速します。速度要求が 2RS 制限を超える場合は、2RZ または低摩擦シール型を検討するか、ハウジングのシールを再評価して ZZ またはオープン ベアリングを使用できるようにします。
3. 再給油時のグリースの種類の混合 ベアリングを開けてください。 グリースの基油と増ちょう剤システムが適合しないと、グリースが液化し、粘度が低下し、適切な膜を維持できなくなる可能性があります。新しい潤滑剤を追加する前に、必ず既存のグリースの種類を確認してください。
4. ZZ と 2RS が同じ図面上で交換可能であると仮定します。 一部のメンテナンス チームは、ベアリングの寸法が同一であるため、2RS を ZZ で置き換えます (またはその逆)。これは重大な誤差です。シール性能の違いにより、汚染された状態では耐用年数が 3 ～ 10 分の 1 に短縮される可能性があります。
5. 高温でのシール材料の適合性は無視します。 標準の NBR シールは 120°C を超える定格には対応していません。オーブン コンベア ドライブ、ドライヤー ベアリング、エンジン ベイ コンポーネントなどの用途では、常に HNBR、FKM、または高温グリース充填付きの ZZ バリアントを指定してください。

意思決定ガイド: アプリケーションに適したバリアントの選択

正しい深溝玉軸受のバリエーションを選択するには、次の基準を使用してください。

要約: 各シナリオにおける正しい選択

Open、ZZ、2RS の接尾辞は、深溝玉軸受を保護するための 3 つの根本的に異なるアプローチを表しています。 オープンベアリングにより速度が最大化され、外部潤滑が可能になります ;管理された潤滑システムを備えた高速精密機器に適しています。 ZZ ベアリングは、基本的なグリース保持力と粒子排除と速度のバランスをとります。 ;これらは、クリーンでドライ、中速の機械の主力製品です。 2RS ベアリングは最高の汚染除去と最長のメンテナンスフリー寿命を実現します。 ;これらは、湿気、ほこり、または攻撃的な環境が存在する場合に最適な仕様です。

新しい設計を ZZ と 2RS のどちらにするか迷った場合、実際のデフォルトは次のとおりです。 2RS 標準NBRシール付き — 最も広範囲の動作条件をカバーしており、10,000 rpm 未満の一般産業用途では、適度な速度ペナルティが制限要因になることはほとんどありません。 ZZ は、乾燥したきれいな状態を確認でき、速度の利点が本当に必要な用途に予約してください。