球面軸受の選定
球面軸受は、寸法表に記載されている基本動定格荷重（C）と基本静定格荷重（C0）を目安にして使用条件により、つぎのように選定してください。
球面軸受寿命 G
基本動定格荷重（C）は、軸受が荷重を受けて揺動運動する場合の寿命の算出に使用します。基本動定格荷重は、球面滑り部の接触面圧を基本として算出しています。
球面軸受寿命Gとは、球面滑り部の摩耗によってラジアルすきまの増加、軸受温度の上昇などにより、正常な動作が不可能となるまでの総揺動数で表します。
軸受寿命は、軸受の材質、荷重の大きさと方向、潤滑条件、すべり速度などの多くの要素に影響を受けるため、計算値は経験による実用的な値として使用できます。
| G | 軸受寿命 （総揺動数または総回転数） |
|---|---|
| C | 基本動定格荷重 （N） |
| P | 等価ラジアル荷重 （N） |
| b1 | 荷重方向係数 （表1参照） |
| b2 | 潤滑係数 （表1参照） |
| b3 | 温度係数 （表1参照） |
| b4※ | 寸法係数 （図1参照） |
| b5 | 材質係数 （図2参照） |
| Da | 球面径（寸法表参照） （mm） |
| β | 揺動半角 （度） （回転運動はβ＝90°） |
- ※ Da（球面径）が40以下の場合は、"b4=1"としてください。
| 形 式 | b1 | b2 | b3 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 荷重方向 | 定期給脂 | 温度 ℃ | ||||||
| 一定 | 交番 | 無 | 有 | ‒30 | +80 | +150 | ||
| +80 | +150 | +180 | ||||||
| 球面 軸受 |
シール なし |
1 | 5 | 0.08 | 1 | 1 | 1 | 0.7 |
| シール 付き |
1 | 5 | 0.08 | 1 | 1 | - | - | |
等価ラジアル荷重
球面軸受は、ラジアル荷重とスラスト荷重が同時に負荷できる軸受です。負荷する荷重の大きさと方向が一定であれば、等価ラジアル荷重は次式により求められます。
| P | 等価ラジアル荷重 （N） |
|---|---|
| Fr | ラジアル荷重 （N） |
| Fa | スラスト荷重 （N） |
| Y | スラスト荷重係数 （表2参照） |
| Fa/Fr≦ | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 |
|---|---|---|---|---|---|
| スラスト荷重係数（Y） | 0.8 | 1 | 1.5 | 2.5 | 3 |
静的安全係数 fS
静止荷重やわずかに揺動する使用条件の場合は、基本静定格荷重（C0）を目安にして選定します。基本静定格荷重は軸受が壊れることなく、スムーズな動作を妨げるような永久変形を起こさずに、負荷できる静止荷重をいいます。
一般的には、軸やハウジングの剛性などを考慮し、静的安全係数は3以上を目安としてください。
| fS | 静的安全係数 |
|---|---|
| C0 | 基本静定格荷重 |
| P | 等価ラジアル荷重 |
pV値
球面軸受を使用できる許容すべり速度は、荷重や潤滑状態、冷却状態で変化します。荷重を一定方向から負荷しながら連続運動する場合の推奨pV値はつぎの通りです。
断熱運転または荷重方向が変化する場合は、すべり面に生じた熱が放射されやすいので、さらに高いpV値をとることができます。
球面軸受の接触面圧（p）は次式により求められます。
| p | 接触面圧 （N/mm2） |
|---|---|
| P | 等価ラジアル荷重 （N） |
| Da | 球面径（寸法表参照） （mm） |
| B | 外輪幅（寸法表参照） （mm） |
すべり速度（V）は次式により求められます。
| V | すべり速度 （mm/sec） |
|---|---|
| β | 揺動半角 （度） |
| f | 毎分揺動数 （min‒1） |
揺動運動の場合のすべり速度は100mm/sec、回転運動で潤滑状態が良好ならば300mm/secまで使用することができます。
