戻るを理解する

May 05, 2023

ベアリングは回転機器に欠かせない部品です。 最終的な荷重は、それがアキシャル方向であってもラジアル方向であっても、ベアリングの助けを借りて最終的に接地されます。 ベアリングは、電気回路の場合のアース接続に似ていると考えることができます。 軸受は、設計、荷重条件、配置、潤滑の種類などのさまざまな基準に応じて分類できます。 ベアリングを適切に選択することは重要ですが、適切に取り付けることほど重要ではありません。 ベアリングを取り付ける際に正しい組み立て手順に従うことは、ベアリングの意図された耐用年数を達成するために最も重要です。

選択時および組み立て時に組合せベアリングの配置を理解することが重要です。 設置が間違っていたり、アプリケーションが何であるかを理解していないと、装置の稼働中に横滑りや過熱などの問題が発生する可能性があります。

この記事は、基礎となる概念と、ベアリングに予圧がかかると実際に何が起こるかを説明することを目的としています。

組合せベアリングは、予圧をかけながら内輪と外輪を固定してシャフト上に配置すると、ラジアル剛性とアキシアル剛性が向上する 2 つのベアリングのセットです。 単列アンギュラ玉軸受および円すいころ軸受は、通常、同じタイプおよびサイズの 2 番目の軸受に対して背面合わせ (荷重線が発散) または面合わせ (荷重線が収束) で取り付けることにより、アキシアル方向に予圧がかけられます。 ）のアレンジメント。

ベアリングはマッチドペアベアリングで、取り付け時に予圧を与えるためにベアリングの面は精密に機械加工および研磨されています。 上で述べたように、これらの異なるタイプではベアリングの異なる面が接触する必要があり、予圧が発生します。 これらの構成は通常、アンギュラ玉軸受や円すいころ軸受と組み合わせて使用​​されます。 予圧は、配置のタイプに応じて、外輪面または内輪面の間のギャップを閉じることによって達成されます。

取り決めの説明には次のものが含まれます。

重要なのは、この配置により剛性と安定性が向上する理由を理解することです。 よく見てみると、実際に起こっていることは、外輪がラジアル方向とアキシャル方向に完全に制限されていることです。 したがって、2 つのベアリングの内輪が接触すると、ベアリングの内部すきまは閉じられます。 それをプリロードといいます。 予圧がかかると、ベアリングの内輪が互いに向かって押し付けられます。

内輪には明らかにその上に保持器が付いた転動体があり、内輪を押すとこれらの転動体が力の方向に押されます。 ここで、転動体は外輪によって制限されます。 したがって、外輪は加えられた荷重に対してシャフトの中心線に向かって反力を発揮します。 ここで、接触角に従って、両方のベアリングからの反応は発散し、2 つの反応間の距離は L になります。

外部の固定体（地面）からの一定の反力がシャフトに作用し、L がベアリングの幅よりも大きいため、シャフトはベアリング位置で長さ L にわたる位置にしっかりと保持されます。 この緻密さにより、シャフトの剛性と安定性が向上します。 これが、背中合わせの配置の方がシャフトのモーメントに対する抵抗力がより優れている理由です。

対面配置: X 配置とも呼ばれますが、これは位置ずれを許容し、背中合わせ配置ほど効果的にモーメント荷重をサポートできないことが知られています。 ベアリング位置間のずれが避けられない場合は、対面ベアリング配置をお勧めします (画像 3 を参照)。

この配置では、背中合わせの配置と比較して、反力荷重線が内側に収束して距離 L が減少していることがわかります。 ただし、ここで注目すべき点は、内輪同士が面接触しており、外輪には当初隙間が存在していることである。 したがって、予圧は外輪間の隙間を埋めることによって実現されます。 背中合わせの配置について説明したのと同じ方法で、外輪を近づけながら、転動体をケージとともに移動させることが想像できます。

内輪の動きは完全に拘束されているため、加えられた力に対して内輪が反力を与える、つまり裏返しの反力が発生します。 これは、荷重線が長さ L の減少に近づくためです。シャフト (内輪) からの反力により、配置の剛性が低下し、ある程度のミスアライメントを許容できるようになります。

これらの構成を理解すると、メーカーのカタログに通常概説されている利点が明らかになります。

プリロードによってもたらされる主な利点には次のようなものがありますが、これらに限定されません。

Abhijeet Keer は、遠心ポンプの分野で 6 年以上働いている設計エンジニアです。 機械構造と材料に強みを持ち、KSB、カーロスカー兄弟などで設計に携わってきました。 彼はインドのムンバイ大学で機械工学の学士号を取得しました。 彼の専門的な経験は、新製品の設計と開発、材料の選択と応用エンジニアリング、および完全な機械構造をカバーしています。 連絡先は [email protected] です。