10.1 軸受の取付け

転がり軸受の取付け方法は、軸受の種類や大きさによって、異なります。
取付け方法を誤ると、軸受損傷や装置の寿命低下となる可能性が高くなります。

取付けフロー

軸受の取付けの良否は、精度、寿命、性能に影響します。そのため、設計および組立部門で、軸受の取付けについて、十分に検討し、作業標準に従がって、取付作業を進めます。

通常の取付け作業標準

1. 軸受および関係部品の洗浄

2. 関係部品の寸法、および仕上状況のチェック

3. 取付け

4. 軸受取付け後のチェック

5. 潤滑剤の供給

6. 運転検査

軸受の包装は、取付け直前に解くようにします。

軸受及び関係部品の洗浄

グリース潤滑の場合、一般的には軸受を洗浄せず、そのまま潤滑グリースを充てんします。
グリース封入軸受も、洗浄しないで使用します。

油潤滑の場合も、通常洗浄の必要はありません。ただし、計器用あるいは高速で使用する場合は、きれいな洗浄油で洗って、軸受に塗布されているさび止め剤(防錆油など)を除去してください。
さび止め剤(防錆油など)を除去した軸受は、さび(錆)が発生しやすいので、そのまま放置しないでください。

取付け方法

軸受取付け方法は、軸受形式や はめあいによって異なり、一般には、下記の方法が用いられます。

取付け方法

取付け時の注意事項

直火であぶらない
直火であぶらない
直接たたかない
直接たたかない
ミスアライメント状態での組込み
ハウジング内径面に傾斜なきことを確認する
ハウジング内径面に傾斜なきことを確認する
内輪を傾いた状態で挿入しない
内輪を傾いた状態で挿入しない

取付け時(押し込み時)の注意

取付け時(押し込み時)の注意

焼きばめ

ホットプレート

プレートに直置きしないこと
1. ホットプレート

オイルバス

槽の底に直置きしないこと
2. オイルバス

ベアリングヒーター

3. ベアリングヒーター

焼きばめ

放熱時、収縮によって軸受と軸の肩部にすきまが生じないよう、5〜10秒間、軸受をしっかりと保持します(火傷注意)。

密封軸受を加熱する場合、高温状態を長時間保持しないでください。
グリースは高温下で急速に劣化します。

油槽加熱

油槽加熱
  • 大形軸受では、圧入に要する力が大きいので、圧入作業が難しくなります。したがって、油の中で軸受を加熱膨張させ、軸に取付ける焼きばめ方法が広く用いられています。
  • この方法によれば、軸受に無理な力がかからず、短時間に作業が行なえます。
  • 焼きばめ作業における注意事項は、次の諸点です。

 

  1. 長時間、軸受を120℃以上に加熱しない。
  2. 軸受の局部加熱を防ぐため、油槽の底に直接触れないように軸受を金網台に載せるか、フックでつるすなどの工夫が望まれます。
  3. 作業中に内輪が冷えて、取付けが困難にならないよう、高めに軸受を加熱します。
  4. 取付け後、軸受が冷えると、幅方向にも収縮するので、内輪と軸の肩との間に すきまが生じないよう、軸ナットやその他の適当な方法で密着させておく必要があります。

誘導加熱装置(インダクションヒーター)

油による焼ばめ方法のほかに、電磁誘導作用を利用したベアリングヒーターが広く用いられています。

  • ベアリングヒーターは励磁コイルを内蔵しており、通電すると電磁誘導作用により被加熱体(軸受)に電流が流れ、それ自体の抵抗によって発熱します。
  • したがって、火や油を使わずに短時間で均一に加熱できるので、軸受の焼ばめ作業を効率よく、清潔に行なうことが可能です。
  • 取付け・取外しが比較的多く行なわれる場合、例えば、圧延機のロールネック用、鉄道車両の車軸用などの ころ軸受では、内輪の取付け・取外しに専用のインダクションヒーターを利用すると更に効率的です。
ベアリングヒーター

ベアリングヒーター

インダクションヒーター

インダクションヒーター

深溝玉軸受の焼きばめ温度

深溝玉軸受の焼きばめ温度

(※)上記温度は、標準軸受の場合の目安であり、できれば、最高使用温度以下での加熱が望ましいです。

冷やしばめ

大形・超大形軸受の外輪に しめしろがある場合、ドライアイスなどで、外輪を収縮させる冷やしばめを行うことがあります。

冷やしばめ
冷やしばめ

軸受取付けの治工具例

左から、レンチ、ドライバー、ハンマー、タガネ、プラスチックハンマー
ベアリングヒーター
特殊レンチ
三爪プーラ、プッシャー
投げ込みヒーター
油圧プレスとオイルインジェクションポンプ

軸受取付け時の測定器例

定盤
すきまゲージ
ノギス
外側マイクロメータ
内側マイクロメータ
温度計(サーミスタセンサ)
テーパゲージ
サインバー式テーパゲージ

軸受の取付け

テーパ穴軸受の取付け
1. テーパ穴軸受

テーパ穴軸受では、内輪を直接テーパ軸に固定するか、アダプタまたは取外しスリーブを使って円筒軸に取付けます。

アダプタによる取付け

アダプタによる取付け

取外しスリーブによる取付け

取外しスリーブによる取付け

2. 大形の自動調心ころ軸受

大形の自動調心ころ軸受では、油圧を利用して取付作業を行なうことが多い。油圧ナットを用いてスリーブを押し込み取付ける方法や、スリーブに油穴を設け、加圧した油を はめあい面に送り込みながら、ボルトでスリーブを押し込む方法があります。

油圧ナットを用いた取付け

油圧ナットを用いた取付け

特殊スリーブを用いた油圧による取付け

特殊スリーブを用いた油圧による取付け

組付け後の留意点

「同じ組込み方なのに、メーカを変更したら、短期間で壊れた」という話を聞くことがあります。
標準軸受はISO/JIS等の規格によって、内径(d)、外径(D)、幅(B)等が規定されています。しかし、その他(転動体サイズ、転動体数等)は各メーカで異なることがあります。特に、内径テーパ穴、またはテーパ軸の場合、同じ組込み方法でも、残留すきま(組立後のすきま)、または予圧量が異なる場合があります。メーカ変更時は、組立後のトルクまたはすきまを確認されることを推奨いたします。

深溝玉軸受 (アンギュラ玉軸受)

深溝玉軸受
(アンギュラ玉軸受)

 

円筒ころ軸受

円筒ころ軸受

 

円すいころ軸受

円すいころ軸受

(円筒穴付) 自動調心ころ軸受

(円筒穴付)
自動調心ころ軸受

テーパ穴付 自動調心ころ軸受

テーパ穴付
自動調心ころ軸受

運転検査

軸受の取付けが終ったら、その取付けが正常であるかどうかを確認するため、運転検査を行います。
この運転検査で異常を発見したときには、直ちに運転を中止して機械を点検する必要があります。
 

機械区分運転方法検査項目
小型機械・手回し運転
検査結果に異常がなければ動力運転に移ります。
・ひっかかり(異物、きず、圧痕)
・回転トルクむら(取付け不良)
・トルク過大(すきま過小・取付け誤差)
・動力運転
無負荷、低速で始動し、除々に所定の条件に上げて、定格運転にします。
・異常音の確認
・軸受温度の推移
・潤滑剤の漏れ、変色
大型機械・動力だ走運転
無負荷で始動した後、直ちに動力を切って、だ走運転にする。検査結果に異常がなければ動力運転に移ります。
・振動、音など
・動力運転
小形機械の方法に準じます。
小形機械に準じます。

保守と点検

軸受本来の性能を良好な状態で、できるだけ長く維持するために行ないます。

  • 故障未然防止
  • 運転信頼性向上
  • 生産性向上
  • 経済性向上

保守・点検は、機械の運転条件に応じた作業標準により、定期的に行われることが望ましく、運転状態の監視、潤滑剤の補給または取替え、定期分解による検査などにわたって行います。

  • 運転中の軸受異常の兆候を予知することは、操業上、極めて重要です。