リニアガイドのボール脱落時の機能低下について。

質問

リニアガイドのボールが脱落してしまった場合、恐らくなくなった分のボール分、ボール間のピッチが伸びてリニアガイドの機能低下が起こるのは予想がつくのですが、実際にボールが脱落してしまった場合どの程度機能低下が起こるのか計算するのかが分かりません。

勉強不足で調べ方も悪いと思いますが、自分では分からないため、教えて下さい。
よろしくお願いします。

回答No.7

nowane4649

単純な計算はできません。
リニアガイドなどの循環式案内機構では、ボールが詰まっていることでその循環をスムーズにする機構となっています。1個でも脱落すると、循環が滞るようになるため、循環不良による擦過状態や予期せぬ応力集中をおこす可能性があります。

お礼

ご回答ありがとうございます。
事象としては想像がつくのですが、どの程度なのかを数値的に知りたかったので質問しました。

回答No.6

lumiheart

面圧とか応力とか、恐らくあまり関係ないであろう
恐らく多くの産業機械はかなりの安全率を持たせた設計してる
従って、面圧とか応力とかが２倍になろうともそれ自体は大した影響は無いであろう
安全率が１倍になるだけじゃあないかな？

でも、そんなどーでもえー事よりも遥かに重要な事
それはボールにキズが憑いた事
https://www.eminebea.com/jp/engineering_info/bearing/ballbearings/cat-5/006.shtml
https://www.monotaro.com/s/pages/productinfo/bearring_trouble/
https://www.ezo-brg.co.jp/product/document-detail15.html
https://www.ntn.co.jp/japan/products/care/damage/rah-rahking.html

キズなんて憑いて無いよ！
概ね、肉眼で見えてないだけ
バタフライ効果
https://www.itmedia.co.jp/news/articles/0508/02/news074.html
気象関連でよく使われる用語だけど
ポジティブフィードバックして目に見えない小さな傷がどんどん大きくなる
気付いた時にはもう手遅れ

お礼

ご回答ありがとうございました。

回答No.5

69015802

普通は脱落するとは思えませんが、分解して再組立てしたけど一二個どこかに行ってしまったんでしょうか。
計算方法などというものはありませんがしいて言うならなくなった分が受けていた力が残りに分散されて増えるぐらいでしょうか。
一個ぐらいなら低荷重で動作頻度も低ければ何ともないでしょうし逆ならがたつきが大きくなり耐久性が大きく低下するでしょう。

お礼

ご回答ありがとうございました。
推測されている通りで、分解したときにボールが脱落してしまい、入れ直したので、動き的に問題なかったのですが、なくなったらどうなるのか計算できないかと思い質問しました。

回答No.4

kon555

機能低下は確実に発生しますが、それを計算する意味がほぼないです。
　なぜなら「リニアガイドのボールは脱落しないように作られているから」です。
　脱落しないように作られたボールが脱落したと言う事は、何らかの異常が発生しているわけです。そもそもの製造不良であるか、何かしら想定以上の外力がかかったか、純粋な経年劣化が生じたか・・・。
　つまりボールの脱落以上に重要な何らかのダメージが生じている可能性が高く、純粋な『ボールが不足している時の機能低下』を計算する意味はありません。

　学校の理科のテストなどでよくある「なお空気抵抗はない物とする」みたいな感じですね。学習的な意味はあるかもしれませんが、実務的にはほぼ無意味だと思います。

お礼

ご回答ありがとうございました。
おっしゃる通りで皆さん回答頂きましたが、具体的な数式は単純な事象ではないため難しいことだけ分かりました

回答No.3

ohkawa3

全く異常がない状態で、ボールの数が減っただけであれば、応力を受ける距離が広がり、距離に反比例して応力が増加する関係のモデルが成立すると思います。とはいうものの、ボールの脱落が生じるということは、何らかの異常があったことを想定する必要があり、単にボールの数が減っただけではなく、脱落の原因に関連するダメージを想定する必要がありそうに思います。
メーカーでは、このような場合の機能や寿命低下を具体的に提示していないのではありませんか？ このような異常状態では、事象が複雑であって、単純な式で計算できないのが現実と思います。

前の回答者さんがご指摘の通り、ボールが脱落した場合は、急速に寿命を迎える可能性が高いのが現実と思います。

お礼

ご回答ありがとうございました。
おっしゃる通りで、メーカーのカタログなどには具体的な記述がないため気になったので質問しました。
皆さん回答頂きましたが、具体的な数式は単純な事象ではないため難しいことだけ分かりました。

回答No.2

中京区 桑原町（@a4330）

書き忘れ
私の経験からすると脱落を見つけたあと1～2週間で使えなくなった

回答No.1

中京区 桑原町（@a4330）

ボールの数が減るので面圧が上がる
その結果
・ボールの摺動面、レール面の剥離が始まる
・ボールの回転が滑らかでなくなるので偏摩耗が始まる
・ガイドの移動が滑らかでなくなる

と、近いうちに動かなくなる

お礼

ご回答ありがとうございます。
計算は難しそうなのですぐに交換、もしくはボールを追加した方が良さそうですね。