ベアリングの選択

軸受とは回転するものの軸を支える機械部品のことです。 軸の回転を容易にさせるために使用されています。 軸受は精密な機械部品であり、幅広い速度や重量に対応できます。

精密である上、機械の寿命を伸ばし騒音を最小限におさえながら高速回転に耐えられなければなりません。 このような機械部品は自動車産業や航空産業、建設機械、工作機械、などで使用されています。

様々なタイプの軸受があり、そのうちの基本的な4つのタイプの軸受は、 玉軸受、円筒ころ軸受、円錐ころ軸受、そして 針状ころ軸受です。 玉軸受(ボ－ルベアリング)が最も有名ではありますが、どの機械部品にも利点と難点があります。 どのタイプの軸受があなたにとってふさわしいかを知るために比較しましょう。

軸受を選択する際に、いくつか注意しなければならない事項があります。 まず1つ目は軸受が耐えられる重量です。

アキシアル荷重 : 軸方向に作用する荷重ラジアル荷重 : 軸に直角な方向に作用する荷重。 どのタイプの軸受もアキシアル荷重かラジアル荷重に耐久できるようになっています。 これら2つのタイプの荷重に耐えられる軸受もあります。この荷重を複合荷重といいます。 複合荷重に耐久できなければならない場合、円錐ころ軸受をおすすめします。

ラジアル荷重が大きい場合、円筒ころ軸受がおすすめです。 もし荷重があまり大きくない場合は、コストがあまりかからない玉軸受をおすすめします。

回転速度には気を付けましょう。 高速回転に耐えられる軸受があります。 保持器がない軸受に比べ保持器付きの軸受は、円筒ころ軸受と針状ころが高速回転に耐えられるようにしてくれます。 回転速度が高いことで、荷重の損害になじむことがあります。

ミスアライメントの存在を考慮しなければなりません。複列玉軸受のように受け軸によってはミスアライメントに対応していない場合があります。 そのため軸受の構造に注意すべきです。インサ－ト軸受と球面軸受は、ミスアライメントに容易に対応できます。軸の加工誤差や軸受の取付けなどによって生じる軸心の狂いは自動的に調整できる 自動調心軸受 をおすすめします。

また同様に使用状況にあった軸受を選ぶことが大切です。 軸受を使用する環境をよく知るべきです。  軸受の衝撃や振動が騒音の原因となり、他人への迷惑になる可能性があります。 なので衝撃に耐えることができ騒音が防止できなければなりません。

また軸の寿命を知ることも大切です。 回転速度や繰り返しの使用といった様々な要因が軸受の寿命を縮める原因となります。 密封装置の選択は、 軸受が正しく機能することやその寿命を延ばすためには最も重要です。ほこりや水、腐食性流体などの不純物から保護されているかを確かめる必要があります。 潤滑剤や環境、流体圧力、回転速度により密封装置の選択は異なります。 流体圧力は最も重要な選択要素です。 もし流体圧力が大きい場合、メカニカルシールが適切です。 メカニカルシ－ルの選択は潤滑のタイプによります。 グリ－ス潤滑剤の漏れ防止には、デフレクタ、座金、機械加工された狭い通路や溝などが利用されています。また潤滑油であれば、油を回収するため密封装置に溝がある場合が多いです。 特に軸受の取り付けに関し、使用条件によっても密封装置の選択をすることができます。

必要な精度及び剛性を把握しておくべきです。 剛性を上げるために予圧を軸受の組み立てで加えることができます。 予圧を加えることで、軸受の寿命を延ばし騒音を低下させます。 予圧の選択には、ソフトウェアや実験による部品の剛性についての知識が必要です。 軸受を選択する上で、その素材の選択も大切です。 軸受には金属製、プラスチック製、陶製のものがあります。 用途に応じて素材を選ぶ必要があります。 圧縮に最も強い軸受をおすすめします。 ただし素材によって値段が異なります。

球面でもインサ－トでも軸受は鋼性である可能性があります。 深溝軸受は最も一般的です。 インサ－ト軸受は深溝軸受であり、球面軸受のようにミスアライメントに耐えることができます。

自動調心形玉軸受や球面ころ軸受とは違い、旋回角度が小さいです。 旋回角度が大きいほど、軸受は芯ずれに耐えられます。 その他に用途によっては、回転軸(例えば自動車の駆動輪の軸受)また回転ハブ(洗濯機の軸受のような) が必要です。

軸受の取り付け方に注意しなければなりません。 もし2つの軸受の距離が近すぎる場合は、Oタイプの組み立てをするべきです。 そうでなければXタイプの組み立てをします。 各軸受はサイズがあり、 国際単位系であるミリメ－トル(mm)単位で表記されています。 軸受の内径、外経、幅の長さには気を付けましょう。