軸受の構造と機能の解析：滑り軸受と転がり軸受の比較

滑り軸受の構造と機能
滑り軸受は、その名前が示すように、ジャーナル（シャフトを支持する部品）と軸受ブッシュの間の相対的な滑りによって支持と回転の機能を実現します。その基本構造は主に、ジャーナル、ベアリングブッシュ、ベアリングブッシュ内面の減摩材層であるベアリングライナーの 3 つの部分で構成されます。

ジャーナル：シャフトに直接取り付けられる部品であるジャーナルの材質と精度は、ベアリングの耐摩耗性や走行安定性に直結します。通常、長期使用時の優れた寸法安定性と耐疲労性を確保するために、高強度、高硬度の合金鋼またはステンレス鋼で作られています。
ベアリング ブッシュ: ベアリング ブッシュは、 モーターすべり軸受 ジャーナルに直接接触する部分であり、潤滑性能と耐摩耗性を考慮した設計が必要です。一般的なベアリングブッシュの材質には、青銅、鋳鉄、バビット合金などが含まれます。これらの材質は十分な強度と硬度を備えているだけでなく、良好な潤滑条件下で摩擦損失を低減できます。
ベアリングライナー：耐摩耗性を向上させ、ベアリングブッシュの耐用年数を延ばすために、通常、ベアリングブッシュの内面に減摩材料層の層、つまりベアリングライナーが鋳造されます。この材料層のほとんどはポリテトラフルオロエチレン (PTFE)、グラファイトなどの自己潤滑性材料であり、乾燥摩擦または境界潤滑条件下で摩擦係数、エネルギー消費、摩耗を効果的に低減できます。
滑り軸受は、構造が簡単で、負荷容量が大きく、適応性が高いため、重荷重、低速、衝撃荷重の場面で広く使用されています。ただし、大きな摩擦抵抗、高い電力消費、適切な潤滑システムのサポートの必要性などの欠点は無視できません。

転がり軸受の構造と機能
これに対し、転がり軸受は内輪と外輪の間で転動体（玉やころなど）を転がすことで摩擦を低減し、効率の良い回転を実現します。その基本構造は、内輪、外輪、転動体、位置決め保護枠の 4 つの部分で構成されています。

内輪と外輪：内輪はシャフトに固定され、外輪は軸受座またはハウジングに取り付けられ、転動体の運動軌跡を構成します。内外輪の材質には高炭素クロム軸受鋼を使用しており、十分な硬度と耐摩耗性を確保しています。
転動体: 転がり軸受の中心コンポーネントであり、転がり運動を通じて荷重を伝達し、摩擦を軽減します。一般的な回転要素には、ボール ベアリングとローラー ベアリングが含まれます。ボールベアリングは高速および軽負荷の用途に適しており、ローラーベアリングは重荷重および低速の用途に適しています。
位置決め保護枠：転動体同士の接触や内外輪間の挟み込みを防止するため、転動体の間隔を維持するとともに、転動体の正しい運動軌道を導くために使用されます。
転がり軸受は、低摩擦抵抗、柔軟な起動、メンテナンスの容易さなどの利点から、高速・高精度・軽負荷の機械装置に広く使用されています。ただし、製造コストが比較的高く、取り付け精度や潤滑条件にも一定の要件があります。