高温仕様の加工精度

質問

高温仕様の回転軸とメタル軸受けを設計する際の加工精度について教えてください。
詳細として、雰囲気温度は800℃くらいになります。回転軸はSUS304、メタルブッシュはSUS304＋耐熱メッキです。回転軸とメタルブッシュの材質を同じにしたのは、熱による膨張率が同じであるためです。（材質・熱膨張率が違うと温度によって隙間が生じたり、きつくなったりすると思ったからです。）
ここで回転軸の軸心は、ある程度の精度を持たせたいのですが、普通にH7、g6のような公差で製作しても大丈夫なのでしょうか？感覚的には、同じ熱膨張率であれば、温度によって軸も穴も同じ量だけ増減するので問題ないような気がするのですが。
アドバイス、よろしくお願いします。

回答No.1

noname#230359

メタルブッシュとはメタル軸受のことでしょうか？　高温の場合，回転軸とメタルブッシュに同材料を使うのは，問題を起こさないための最良の方法と考えます。

　熱膨張について，同材料では同一温度下で同じだけ伸びます。しかし，円筒形状などの単純な形状であって，周囲温度も完全に同じ，いわば理想の状態の場合です。例えば，部品にリブが付いている，非対称形をしているなど単純な形状でない場合，伸びは形状の一番弱いほうに大きく出ます。

　これを定量的に推測はできませんが，最適隙間の２５％ほど大きくして，不均一な伸びに対処しています。今回の場合，仮に「H7、g6」であれば，最小隙間を２５％大きくなる寸法にした方が良いと考えます。メタル軸受の隙間は，「H7、g6」では実際には小さい気がしますが。

お礼

返信が遅くなりましたが、アドバイスありがとうございます。
御察しのとおり、メタルブッシュとはメタル軸受けのことです。現段階での装置構造として、軸受けは円筒状をしており、ハウジングにはめ込んで使用します。ただハウジングは複雑な形状をしているので、不均一な伸びを考慮して設計に反映させようと思います。実践的な貴重な情報をありがとうございます。