- 締切済み
軸受けと軸の組合せについて成立性に疑問あり
- 軸受けと軸の組合せについて成立性に疑問があります。軸受け×軸はスキマ嵌めで最大隙間３０μｍまで許容されます。周速は最大３０ｍ／ｓｅｃで、軸受けにかかるラジアル荷重は１０Ｎ、アキシアル荷重は３０Ｎです。また、軸受けはＳＵＪ材、軸はＳ４５Ｃ（焼入れ焼戻し）となっています。
- 軸受けと軸の組合せで気になるのは、低荷重ながら高周速による摩耗の可能性や、クリープによる初期摩耗などです。また、軸の硬度差（ＳＵＪ＞Ｓ４５Ｃ）が影響する場合もあります。その他、軸の傾きやアンバランスによる偏当りも考慮すべき要素です。
- このような使用例があるかどうかや、設計時に指標となる物があるか、さらには圧入設定の必要性についても疑問があります。専門家の意見をお聞かせください。
- その他（開発・設計）
- 回答数5
- ありがとう数0
- みんなの回答 （5）
- 専門家の回答
みんなの回答
過去ログに以前、似たような問題に回答したことがあるので↓が参考になるか 回答(1)追記に＞軸径はφ40mmとあり軸回転数は（≒14,324 r/m )もの高速回転 精々私も10,000回転程度の経験しかないがハードクロムメッキするのが一般的 かと思う。転がり疲れとかフレーキング対策であると言われているようです 加工費用のことを考えればできればしたくないが、壊れては元も子もないので 軸と軸受部も心配であるが、それ以上に軸受の潤滑が自然潤滑なのが気になる 使用環境と寿命などを明示し直接、軸受メーカーに相談して見たいところです 6208深溝玉軸受けよりもアンギュラのが転がり抵抗も少なく高速回転に適する ようだし高速回転専用の軸受もある。温度上昇によるカジリが最もネックかな 過去ログにも結構、軸と軸受の嵌合についてのものがありそうですね・・・ ベアリングと軸のはめあい公差と焼の必要性について http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=278284&event=QE0004 高速回転軸の設計 http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=256607&event=QE0004
＞＞転がり軸受けであり、軸受けへの潤滑は自然潤滑(油路が設・・・ ＞＞軸受け×軸はスキマ嵌め・・・ ＞＞軸径での周速は、最大で３０ｍ／ｓｅｃ・・・ どれかの情報が1つ間違ってる様に感じますが。 どれかが一つ、１桁（１単位）間違っているように感じますが。 X軸らしいので、何らかのフィードバックを持つと思いますが、 周速から見ると、エンコーダはスペックアウトらしいですし・・・ 駆動がボールネジぽいですが、スケールフィードバックもアウトっぽく 感じますし・・・。 速度がものすごいので、潤滑もミスト（かなりのミスト）でなければ ベアリングが大変なことに・・・。ラジアルベアリングでは無かろうから。 全体的にはよくある構成に見えるのだが、一つだけ情報が間違っている 様に感じる・・・。
たしかに軽荷重とはいえ高速。φ20軸なら３万rpmに相当し、エンジンなら常用回転のヒト桁上。直動スライドなら３Ｇほどの加速。 エンジンのコンロッドの軸受部は非鉄メタルを用いて鉄／鉄の接触を避けている（摩擦低減＝燃費向上でベアリングも増えてるとか）。 硬度差ＳＵＪ＞Ｓ４５Ｃの影響 硬さというより、原子レベルでは 鉄 vs 鉄。親和性が強く僅かでも接触するとカジリになってしまう。 昔の工作機械の摺動面は鋳物／鋳物の組合せであったが、速度は１ｍ／ｓｅｃもあったかどうか。 最近では１Ｇ（9.8ｍ／ｓｅｃ）以上で動くが、摺動面でなく直動ベアリングを採用。一時流行ったテフロン系樹脂貼付の摺動面でも無理なようす。 やはり例は無いでしょう。 前記φ20軸／３万rpmの少し上でベアリングで受けた装置で寿命が短く苦労しましたが、非鉄メタル軸受で使えるものが有ったなら朗報。しかし潤滑しても抵抗が大きく温度上昇が酷く持たないと思える。
給油や無給油によっても異なりますし、強制給油によってもことなります。 理想論ですが、軸受と軸が接触しないで、油膜上を滑らす如く、隙間調整をするがノウハウです。 特に、高周速では、給油の粘度等も含めて、隙間や給油方法がノウハウです。 一般的な内容がJISに載っているかは不明ですが、関連企業の技術資料には掲載があります。 また、大学等の論文でも、記載があるかもしれませんから、調査をしてみてください。 小生からは、守秘義務があるので、出せません。
まず、お問い合わせは、すべり軸受と考えて宜しいでしょうか？ そうだとすれば、（最小隙間０μｍ）では成り立たないことはあきらかと思 います。 すべり軸受or転がり軸受、潤滑条件などが回答には必要であると思います。 ＞軸受けにかかるラジアル荷重は１０Ｎ、アキシアル荷重は３０Ｎ 軸の径、軸受けの厚さをご呈示にならないと。応力が大きいか小さいかは 判断できません。また、アキシャル荷重については、軸受の構造がご呈示 されないままでは、検討できないと思います。 見当違いであれば、その旨ご指摘下さい。情報提示が少ないとお感じになれ ば、情報を追記下さるようにお願いします。 素人なりに想像すると、お問い合わせは、転がり軸受の場合のようにも 思えます。課題を絞り込むことが、適切な回答を得るために重要なこと と思います。 早速の補足ありがとうございます。 さて、転がり軸受けを考える場合、内輪、外輪、転動体などが構成要素と なります。 ・お問い合わせの“スキマ嵌め”は、内輪と軸の間を示すものですか？ ・周速はどの部分の周速ですか？ 回転数に換算したら幾らですか？ 内輪と軸の間が問題であれば、相対速度はゼロのように思います。
補足
失礼いたしました。 転がり軸受けであり、軸受けへの潤滑は自然潤滑(油路が設けてある程度)です。 軸径はφ４０ｍｍ、軸と軸受けの掛かり代(軸受け厚み)は約１４ｍｍ。 アキシアル荷重はヘリカルギヤが軸についている構造になります。