4 つの平丸ベアリングを備えた U ジョイント: 設計、用途、および選択ガイド

4 つの平丸ベアリングを使用した U ジョイントの見分け方

メンテナンス技術者が古い PTO 駆動のスプレッダーからドライブシャフトを引き抜くと、4 つの滑らかな丸いベアリング キャップが十字に押し込まれているのが見えます。ロック溝、溶接プレート、翼状のラグはありません。元の部品番号は薄く見えますが、ベアリングの配置は明らかです。これは 4 つのプレーン丸ベアリングを備えた U ジョイントです。

このデザインはシンプルで予測可能なため、一般的です。十字の 4 つのトラニオンはそれぞれ、平らな丸い穴を備えた円筒形のベアリング カップに収まります。カップはスナップ リング、プレスされたヨーク、またはエンド プレートによって所定の位置に保持され、シャフトが斜めに動作しているときにジョイントがトルクを伝達できるようにします。アプリケーションで 1 つの半円形ヨークと 1 つの全円形ヨーク、またはキャップ保持付きの標準ドライブラインを使用している場合、多くの場合、これが最も経済的で直接の代替品となります。

製造レベルでは、この構成は後付けではなく、中核となる製品カテゴリーです。を確認できます。 4 個の平丸ベアリングを備えた U ジョイント製品ライン 設計がどのように製造仕様に反映されるかを確認します。

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「4 個の平丸ベアリング」とは何を意味しますか?

この名前は、ユニバーサル ジョイント クロスの 4 つのアームにあるベアリング カップを指します。各カップには精密研磨された円筒穴があり、クロストラニオンはニードルローラーのセット内で回転します。 「平坦な円形」とは、カップの外面が滑らかで円筒形であり、他のユニバーサル ジョイントの設計で使用される溝や翼の特徴がないことを意味します。シンプルな形状により、加工、検査、取り付けが容易です。

クロスとベアリングカップの構造

スパイダーとも呼ばれるクロスは、通常、合金鋼から鍛造され、トラニオンの直径に合わせて精密に研磨されます。ベアリングカップは、ニードルローラーを保持するために硬化および研磨されています。 4 つのプレーンラウンドベアリング配置では、4 つのカップすべてが同じ基本形状を使用します。この対称性により、交換部品を予測可能にし、カップを間違った位置に取り付けるリスクを軽減します。

ベアリングの保持方法

保持力は、あるベアリング形式を別のベアリング形式から区別するものです。丸型プレーンベアリングの場合、最も一般的な保持方法は、内部スナップリング、外部スナップリング、圧入キャップ、またはボルト締めされたエンドプレートです。一部のアプリケーションでは、片側に半円形のヨーク、もう一方の側に全円形のヨークが使用されているため、注文する前にヨークのタイプを確認する必要があります。保持溝がヨークの穴の内側にある場合、ジョイントはスナップリングを保持するように設計されています。溝がない場合は、圧入やプレートによる接合となる場合があります。

溝や溶接がないため、現場で U ジョイントを交換するショップにとっても設置が容易になります。通常、この作業を完了するには、小さなダイヤル キャリパーと標準のスナップ リング ツールで十分です。

4 プレーン丸ベアリングと他のタイプのベアリングとの比較

交換用のユニバーサル ジョイントを探すときは、ジョイントの全体的な形状よりもベアリングのスタイルが重要です。 4 つの丸型プレーン ベアリングは、溝付き、溶接プレート、またはウィング スタイルのジョイントと互換性がありません。各スタイルには異なる保持パスと負荷パスがあります。

故障したジョイントを交換する場合、最も安全な出発点は、他の測定を行う前にベアリング保持システムを特定することです。 4 つのプレーン丸ベアリング ジョイントを使用すると、最も簡単な取り付けパスが得られますが、これはヨークの穴とリテーナの溝がカップの寸法と一致する場合に限られます。

4 つの平丸ベアリングを備えた U ジョイントを使用する場所

このベアリング形式は、高価なロック リングや溶接アセンブリを必要としないため、多くのドライブライン カテゴリで使用されています。これは、農業用 PTO シャフト、小型商用車のドライブシャフト、および多くの産業用動力伝達アプリケーションで特に一般的です。

農業用および PTO ドライブライン

トラクターの PTO シャフトでは、U ジョイントは常に汚れ、湿気、衝撃荷重にさらされています。スナップリング保持により特殊な溶接装置を使用せずに迅速に交換できるため、4 つのプレーン丸ベアリング設計がうまく機能します。たくさん 農業用PTOドライブシャフト 特にドライブラインが取り外し可能なヨークで設計されている場合は、このジョイント スタイルを使用してください。

建設および高速道路上の機器

商用車や建設機械も、OE 仕様で標準ベアリング カップが必要な場合にこの構成を使用します。同じラウンドキャップの形状は、アフターマーケットのサプライチェーンを通じて簡単に入手できます。ローダー、バックホー、またはトラックのドライブラインをメンテナンスしている場合は、ベアリングのロックアップの詳細を当社の製品と比較できます。 建設機械の駆動系コンポーネント セクションでは、スタイルがさまざまなマシン カテゴリにどのように適用されるかを確認してください。

別のベアリング形式の方が優れている場合

4 つの丸型プレーンベアリングが理想的な選択ではない場合があります。元のジョイントが激しいトルク反転下での軸方向の動きを防ぐために溝付きベアリングを使用している場合、それをプレーンな丸いカップに交換すると、早期の摩耗が発生する可能性があります。同様に、ヨークのボアに必要な溝がない場合、溶接プレートの設計をスナップリング保持に切り替えるべきではありません。ご購入前に必ずオリジナルのデザインをご確認ください。

4 つの平丸ベアリングを使用した U ジョイントの測定方法

注文する前に、既存の部品と一致する古いジョイントをミリメートルまたはインチで測定してください。最も信頼性の高い方法は、ベアリング キャップの直径、スナップ リングの溝の位置、および全体のクロス幅を測定することです。このプロセスでは、デプスロッド付きのキャリパーと標準的なスナップリングプライヤーのセットを使用します。

1. デジタル ノギスで 1 つのベアリング カップの直径を測定します。 90 度で 2 回測定し、平均値を使用します。
2. 2 つの対向するベアリング カップの外側にわたる距離を測定して、ジョイント全体の幅を決定します。
3. ジョイントに止め輪を使用している場合は、保持溝の直径とカップ面からの距離を測定します。
4. ヨークの穴の内径を確認してください。ベアリングカップは過度の遊びや無理な打撃をせずにフィットする必要があります。
5. 交換用ジョイントは元のロックアップと一致する必要があるため、ヨークのスタイルを確認します: フルラウンド ヨーク、ハーフラウンド ヨーク、またはコンビネーション。

部品番号と相互参照の確認

多くの交換用ジョイントには、十字に刻印またはエッチングされた番号が付いています。この番号は、OEM リファレンスまたは標準シリーズ コードに対応している可能性があります。最初に寸法を使用し、次に参照番号を使用します。これは、同じシリーズ コードが異なるリテーナー スタイルのジョイントに表示される可能性があるためです。私たちの ステップバイステップの U ジョイント測定ガイド では、キャリパーを正しく使用し、最も一般的な測定エラーを回避する方法を説明します。

方向と潤滑穴

一部のクロスには、1 つのトラニオンにグリース接続具が付属しており、中心を通る穴あき潤滑通路が付いています。元のジョイントにネジ付きグリース フィッティングがある場合は、交換品のネジ タイプが同じかどうか、またフィッティングがヨークのアクセス可能な側を向いているかどうかを確認します。この詳細は見落とされがちですが、長期的なメンテナンスに影響します。

この U ジョイントを購入する前に確認すべきこと

すべての平丸ベアリング U ジョイントが同じというわけではありません。違いは、材料の選択、熱処理、ジャーナルの仕上げ、シールの品質に現れます。低コストのジョイントはカタログでは同じに見えますが、埃っぽい PTO 用途でははるかに早く故障します。

材質と熱処理

クロスは硬化合金鋼から鍛造する必要があり、トラニオンは一貫した仕上げになるまで研削する必要があります。ベアリング カップには、硬化された内輪表面と正確なニードルの補完が必要です。メーカーが硬度データや熱処理プロセスを公開していない場合は、メーカーにお問い合わせください。違いは、大きなトルクがかかったときの摩耗パターンに現れます。適切に処理された接合部は研磨された表面を生成しますが、未処理の接合部はひずみや摩耗が始まります。

サプライヤーの資格

文書化された品質システムと社内の機械加工能力を備えたサプライヤーを探してください。 IATF 16949 認証を取得したメーカー、CNC 旋削、研削ライン、組立ラインは、交換用 U ジョイントの信頼性を維持する公差を管理できます。これは大規模な場合、複数の鍛造ラインと数百万個のユニバーサル ジョイントの年間生産量を意味します。私たちの 4 つのプレーン丸ベアリング U ジョイント オプション この種の管理の下で製造され、鍛造クロスと完成したベアリングカップは一貫したフィット感を実現するように設計されています。

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シールと潤滑

多くの場合、U ジョイントで最初に故障するのはシールです。適切に設計されたシールは、グリースの侵入を防ぎ、水や研磨粉塵の侵入を防ぎます。ジョイントが厳しい環境で使用される場合は、シールが単純なスタンプされたカバーではなく、マルチリップ設計であることを確認してください。また、ジョイント部にグリスが塗布されているか、グリスフィッティングが付属しているかどうかも確認してください。

耐用年数を延ばすためのメンテナンスのヒント

プレーン丸ベアリング U ジョイントを使用すると、メンテナンスは比較的簡単ですが、それでも規律が必要です。初期故障のほとんどは、潤滑剤の不足、不適切な取り付け、またはシールの損傷によって発生します。

潤滑とグリスアップ

ジョイントにグリースフィッティングがある場合は、ハンドグリースガンを使用し、新しいグリースがシールから出るまでゆっくりと注入してください。シールが吹き飛ばされる可能性があるため、高圧ガンでグリースを塗りすぎないでください。密閉されたメンテナンス不要のジョイントの場合、存在しない継手にグリースを無理に押し込まないでください。

無視してはいけない検査の兆候

• シャフトが負荷を受けて回転すると、特に低速でカチッという音やきしむ音が発生します。
• ジョイントにグリースを塗布した後、クロストラニオンとカップの間にわずかな半径方向の遊びがあります。
• ベアリングカップの露出面に錆や孔食がある。
• リテーニングリング付近の変色または熱跡。

これらの兆候のいずれかが現れた場合は、カップやシールだけでなくジョイント全体を交換してください。クロスとカップはセットで加工されており、新旧の部品が混在すると荷重分布が不均一になります。

最終推奨事項: 元のベアリング設計と一致させる

4 つの丸型プレーン ベアリングを備えた U ジョイントは、コスト、可用性、保守性のバランスが取れているため、実績のある設計であり、依然として人気があります。ほとんどの標準的なドライブラインの修理では、これが作業に戻る最速のルートです。ただし、信頼できる選択の唯一の方法は、クロス寸法、カップ直径、保持方法、ヨークのスタイルを確認することです。そうすることで、振動、急速な摩耗、交換の失敗を引き起こす不一致の問題を回避できます。

シャフト サイズとヨーク タイプがすでにわかっている場合は、要件を利用可能な 4 つの丸型すべり軸受設計と比較してください。元のベアリング構成と一致させることが、ドライブラインの静粛性、強度、予測可能性を維持する最も直接的な方法です。