ベアリングを一定期間使用した後は、メンテナンスや損傷、交換が必要になるのは避けられません。機械産業の発展の初期には、安全な操作手順についての専門知識と認識をさらに普及させる必要がありました。今日はベアリングの分解についてのみお話します。
ベアリングを適切に検査せずにすぐに分解してしまう人がよくいます。これは効率的であるように見えますが、ベアリングの表面にすべての損傷が目に見えるわけではないことを考慮することが重要です。内側に見えないダメージがある場合がございます。さらに、軸受鋼は硬くてもろいため、その重みで亀裂が入り、悲惨な結果を招く可能性があります。
潜在的な損傷を避けるために、ベアリングの取り付けまたは分解を行う際には、科学的な手順に従い、適切な工具を使用することが重要です。ベアリングを正確かつ迅速に分解するにはスキルと知識が必要ですが、これについてはこの記事で詳しく説明します。
安全第一
ベアリングの分解を含むあらゆる作業においては、安全が常に最優先事項である必要があります。ベアリングは、寿命が近づくと磨耗する可能性があります。このような場合、分解作業が正しく行われず、過大な外力が加わるとベアリングが破損する可能性が高くなります。金属片が飛び散り、安全上重大な危険を及ぼす可能性があります。したがって、安全な操作を確保するために、ベアリングを分解する際には保護ブランケットを使用することを強くお勧めします。
軸受分解の分類
サポート寸法が正しく設計されている場合、すきまばめの軸受は、過度の使用により変形したり錆びたり、嵌合部分に固着したりしない限り、軸受を位置合わせすることで取り外すことができます。しまりばめ条件下でベアリングを合理的に分解することが、ベアリング分解技術の本質です。軸受のしまりばめには内輪しまりばめと外輪しまりばめの2種類があります。次の段落では、これら 2 つのタイプについて個別に説明します。
1. 軸受の内輪のしめしろと外輪のすきまばめ
1. 円筒シャフト
ベアリングの分解には専用の工具を使用する必要があります。プーラーは通常、小さなベアリングに使用されます。これらのプーラーには 2 つ爪と 3 つ爪の 2 つのタイプがあり、どちらもネジ式または油圧式です。
従来の工具は糸引き工具で、中心ネジを軸の中心穴に合わせ、軸の中心穴にグリスを塗布し、ベアリングの内輪端面にフックを引っ掛けることで動作していました。フックが所定の位置に配置されたら、レンチを使用してセンターロッドを回転させ、ベアリングを引き抜きます。
一方、油圧プーラーは糸の代わりに油圧装置を使用します。圧力がかかると真ん中のピストンが伸び、ベアリングが連続的に引き抜かれます。従来の糸引き機よりも速く、油圧装置が素早く後退します。
ベアリングの内輪端面と他の部品との間に従来のプーラーの爪が入るスペースがない場合があります。このような状況では、2ピース副木を使用できます。適切なサイズのスプリントを選択し、圧力を加えて個別に分解できます。合板の一部を薄くすることで、狭いスペースにも収まるようにすることができます。
大量の小型ベアリングを分解する必要がある場合は、迅速に分解できる油圧装置を使用することもできます (下図を参照)。
▲油圧装置を素早く分解
鉄道車両の車軸に組み込まれたベアリングを分解するために、特別な移動式分解装置もあります。
▲移動式分解装置
ベアリングのサイズが大きい場合、分解する際にはより大きな力が必要になります。このような場合、一般的なプーラーは機能せず、分解用の特別なツールを設計する必要があります。分解に必要な最小の力を見積もるには、ベアリングがしまりばめを克服するために必要な取り付け力を参照できます。計算式は次のとおりです。
F=0.5 *π *u*W*δ* E*(1-(d/d0)2)
F = 力 (N)
μ = 内輪と軸間の摩擦係数、一般的には0.2程度
W = 内輪幅 (m)
δ = しまりばめ (m)
E = ヤング率 2.07×1011 (Pa)
d = ベアリング内径 (mm)
d0=内輪の外輪軌道の中心径(mm)
π= 3.14
ベアリングの分解に必要な力が従来の方法では大きすぎてベアリングを損傷する危険がある場合、シャフトの端に油穴が設計されることがよくあります。この油穴は軸受位置まで伸び、その後シャフト表面を半径方向に貫通します。環状溝を追加し、分解時に油圧ポンプで軸端を加圧して内輪を膨張させることで分解力を軽減しました。
ベアリングが大きすぎて、単純に強く引っ張るだけでは分解できない場合は、加熱分解方法を使用する必要があります。この方法では、ジャッキ、高さゲージ、スプレッダーなどの完全なツールを操作用に準備する必要があります。内輪軌道面に直接コイルを加熱して膨張させ、軸受の分解を容易にする方法です。これと同じ加熱方法は、分離可能なころを備えた円筒軸受にも使用できます。この方法を用いると、ベアリングを損傷することなく分解することができます。
▲加熱分解方法
2. テーパーシャフト
テーパベアリングを分解する場合、内輪の大端面は他の端面に比べて面積が非常に大きいため、加熱する必要があります。フレキシブルコイル中周波誘導加熱器の採用により内輪を急速加熱し、軸との温度差を生じ分解が可能です。テーパーベアリングは対で使用されるため、片方の内輪を外した後、もう一方の内輪も必然的に熱にさらされます。大端面を加熱できない場合は、保持器を破壊し、ころを取り外し、内輪本体を露出させる必要があります。その後、コイルをレースウェイ上に直接配置して加熱することができます。
▲フレキシブルコイル中周波誘導ヒーター
軸受の分解は温度ではなく急激な温度差と作業工程が必要となるため、ヒーターの加熱温度は120℃を超えないようにしてください。周囲温度が非常に高く、干渉が非常に大きく、温度差が不十分な場合は、補助手段としてドライアイス (固体二酸化炭素) を使用できます。ドライアイスを中空シャフトの内壁に配置して、シャフトの温度を急速に下げることができます（通常、このような大型のシャフトの場合）CNC部品)、それにより温度差が大きくなります。
テーパボアベアリングを分解する場合は、分解する前にシャフト端のクランプナットや機構を完全に取り外さないでください。ベアリングの脱落事故を避けるため、緩めるだけにしてください。
大型テーパーシャフトの分解には分解用油穴が必要です。圧延機のテーパ穴付き 4 列テーパ軸受 TQIT を例にとると、軸受の内輪は 2 つの単列内輪と中央の二重内輪の 3 つの部分に分かれています。ロールの端には油穴が 3 つあり、マーク 1 と 2,3 に対応します。1 つは最も外側の内輪に対応し、2 つは中央の二重内輪に対応し、3 つは最も内側の二重内輪に対応します。最大の直径。分解する場合はシリアル番号順に分解し、穴1、穴2、穴3をそれぞれ加圧してください。すべてが完了し、走行中にベアリングが持ち上げられるようになったら、シャフト先端のヒンジリングを外し、ベアリングを分解します。
分解後に軸受を再使用する場合は、分解時にかかる力が転動体に伝わらないようにしてください。分離型軸受の場合、軸受リングは転動体保持器アセンブリとともに、他の軸受リングから個別に分解できます。非分離軸受を分解する場合は、まずすきまばめの軸受リングを取り外す必要があります。しまりばめのベアリングを分解するには、種類、サイズ、はめ込み方法に応じて異なる工具を使用する必要があります。
円筒軸径に装着されているベアリングの分解
冷間分解
図1
小型ベアリングを分解する場合は、ベアリング リングの側面を適切なポンチまたは機械式プーラーで軽くたたき、シャフトからベアリング リングを取り外すことができます (図 1)。グリップは内輪または隣接するコンポーネントに適用する必要があります。シャフト肩部とハウジングボア肩部にプーラーのグリップが入る溝を設けると、分解工程が簡略化されます。さらに、ボルトがベアリングを押し出しやすくするために、穴の肩部にいくつかのねじ穴が機械加工されています。 (図2)。
図2
大型および中型のベアリングには、多くの場合、工作機械が提供できる以上の力が必要です。したがって、油圧式電動工具またはオイル注入方式、あるいはその両方を併用することをお勧めします。そのため、シャフトには油穴と油溝を設計する必要があります（図3）。
画像3
高温分解
針状ころ軸受やNU、NJ、NUP円筒ころ軸受の内輪を分解する場合は、熱分解法が適しています。一般的に使用される加熱ツールには、加熱リングと調整可能な誘導ヒーターの 2 つがあります。
加熱リングは通常、同じサイズの中小型ベアリングの内輪の取り付けと分解に使用されます。加熱リングは軽合金でできており、放射状にスロットが付いています。電気絶縁ハンドルも装備しています（図4）。
図4
異なる直径の内輪を頻繁に分解する場合は、調整可能な誘導加熱器の使用をお勧めします。これらのヒーター (図 5) は、シャフトを加熱することなく内輪を急速に加熱します。大型円筒ころ軸受の内輪を分解する場合、一部の特殊な固定誘導加熱器を使用できます。
図5
円錐シャフト径に取り付けられたベアリングの取り外し
小さなベアリングを取り外すには、機械式または油圧式のプーラーを使用して内輪を引っ張ります。一部のプーラーには、手順を簡素化し、ジャーナルへの損傷を防ぐためのセルフセンタリング設計のスプリング作動アームが付属しています。内輪にプーラ爪が使用できない場合は、外輪を通してベアリングを取り外すか、プーラとプーラブレードを組み合わせて使用してください。 (図6)。
図6
中・大型ベアリングの分解作業においては、注油方式を採用することで安全性の向上と作業の簡素化が可能です。この方法では、油穴と溝を使用して、2 つの円錐形の合わせ面の間に高圧で作動油を注入します。これにより、2 つの表面間の摩擦が減少し、ベアリングとシャフト直径を分離する軸方向の力が発生します。
アダプタースリーブからベアリングを取り外します。
アダプタースリーブを備えたストレートシャフトに取り付けられた小型ベアリングの場合は、ハンマーを使用してベアリングの内輪の端面にある小さな鋼ブロックを均等にたたき、取り外します（図7）。この前に、アダプター スリーブのロック ナットを数回転緩める必要があります。
図7
段付きシャフトのアダプター スリーブに取り付けられた小型ベアリングの場合、ハンマーを使用してアダプター スリーブ ロック ナットの小端面を特殊なスリーブを通してたたき、分解することができます (図 8)。この前に、アダプター スリーブのロック ナットを数回転緩める必要があります。
図8
段付きシャフトのアダプタースリーブにベアリングが取り付けられている場合、油圧ナットを使用するとベアリングの取り外しが簡単になります。この目的のために、適切な停止装置を油圧ナットピストンの近くに取り付ける必要があります (図 9)。油を充填する方法はより簡単な方法ですが、油穴と油溝のあるアダプタースリーブを使用する必要があります。
図9
引出しスリーブのベアリングを分解します。
引出しスリーブのベアリングを取り外すときは、ロック装置を取り外す必要があります。 （ロックナット、エンドプレートなど）
中小型ベアリングの場合は、ロックナット、フックレンチ、インパクトレンチなどを使用して分解できます（図10）。
図10
引出しスリーブに取り付けられた中型および大型のベアリングを取り外す場合は、油圧ナットを使用すると簡単に取り外すことができます。ただし、シャフト端の油圧ナットの後ろに停止装置を取り付けることを強くお勧めします (図 11 を参照)。この停止装置は、引抜スリーブが嵌合位置から離れた場合に、引抜スリーブと油圧ナットがシャフトから突然飛び出すのを防ぎます。
図 11 ティンシャフトベアリング
2. 軸受外輪のしまりばめ
ベアリングの外輪に締まりばめがある場合、分解する前に、外輪の肩径がベアリングに必要なサポート直径より小さくないことを確認することが重要です。外輪を分解するには、下図に示す作図ツール図を使用します。
一部のアプリケーションの外輪肩径を完全にカバーする必要がある場合は、設計段階で次の 2 つの設計オプションを考慮する必要があります。
●ベアリングシートの段差に2～3箇所の切り込みが入っており、プーラーの爪に強度があり、分解が容易です。
• ベアリングシートの背面に、ベアリング端面に達する 4 つの貫通ネジ穴を設計します。平常時はスクリュープラグで密閉可能です。分解する場合は長いネジに交換してください。長いネジを締めて、外輪を徐々に押し出します。
軸受が大きい場合やしめしろが大きい場合には、フレキシブルコイル誘導加熱方式による分解も可能です。このプロセスは加熱ボックスの外径を通して実行されます。局所的な過熱を防ぐために、ボックスの外面は滑らかで規則正しいものでなければなりません。ボックスの中心線は地面に対して垂直である必要があり、必要に応じてジャッキを使用して補助することができます。
上記は、さまざまな状況におけるベアリングの分解方法の概要です。ベアリングにはさまざまな種類が使用されているため、分解手順や注意事項が異なる場合があります。特定の要件がある場合は、ダイヤモンドローリングミルベアリングエンジニアリング技術チームにお気軽にご相談ください。専門的な知識とスキルを活かして、お客様のさまざまな問題を解決します。軸受の正しい分解方法を守ることで、軸受の保守・交換を効率よく行うことができ、設備の稼働効率が向上します。
アネボンは「顧客第一、常に高品質」を強く信じています。業界で 12 年以上の経験を持つ当社は、お客様と緊密に連携して、小型部品の CNC フライス加工に効率的かつ専門的なサービスを提供してきました。CNC加工されたアルミニウム部品、 そしてダイカスト部品。当社は、優れた品質と費用対効果を保証する効果的なサプライヤー サポート システムに誇りを持っています。品質の悪いサプライヤーも排除し、現在では複数のOEM工場も協力してくれるようになりました。
投稿時刻: 2024 年 5 月 6 日