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ボールねじの「支持ベアリング」の選び方は、装置の精度と寿命を左右する非常に重要なプロセスです。ボールねじ本体がどれだけ高性能でも、それを支えるベアリングの選定を誤ると、バックラッシ(ガタ)が出たり、剛性が足りずに振動したりします。
設計実務で押さえるべきポイントを4つのステップで解説します。
1. 支持形式(レイアウト)を決める
まず、ねじ軸の両端をどう保持するかを決めます。一般的に、モーター側を「固定」、反対側を「支持」または「自由」にします。
支持形式-構成-特徴・用途
固定 ー 自由 片側のみ保持短いねじ、低速用。取付が簡単。
固定 ー 支持 片側固定、反対側は軸方向に動ける最も一般的。 熱膨張を逃がしつつ剛性を確保。
固定 ー 固定 両側を強固に固定高速・高精度・高剛性。熱膨張対策(引張予圧)が必要。
2. 「サポートユニット」を活用する
初心者の設計者がゼロからベアリングを組み合わせるのは難易度が高いため、通常はメーカー(THKやNSKなど)が提供する「サポートユニット」を選定します。
固定側ユニット: 内部に「アンギュラ玉軸受」が背合わせで組み込まれており、スラスト荷重(軸方向の力)をしっかり受け止めます。
支持側ユニット: 内部に「深溝玉軸受」が入っており、軸のたわみを支えつつ、熱膨張による伸びを逃がす構造になっています。
3. 荷重と剛性からサイズを選ぶ
ベアリングのサイズは、軸径に合わせて選ぶのが基本ですが、以下の負荷に耐えられるかを確認します。
軸方向荷重(スラスト荷重):
加減速時の慣性力や、加工負荷に耐えられるか。固定側のアンギュラ軸受がこの役割を担います。
軸受の剛性:
高精度な位置決めが必要な場合、ベアリング自体の変形が誤差になります。必要に応じて、より大径のユニットにするか、予圧の高いものを選びます。
4. 精度等級を合わせる
ボールねじ本体の精度と、サポートユニットの精度を揃えます。
精密級(C0〜C5): 研削ボールねじには、高精度なサポートユニットを使用します。
転造級(C7〜C10): 一般的なFA装置用。コストを抑えた標準的なユニットを選びます。
実務での選定が終わったら、以下の2点を最後に見直してください。
軸端形状は合っているか?
・サポートユニットの型番によって、ねじ軸端の追加工寸法が決まります。カタログの推奨寸法通りに設計しないと組み立てられません。
・熱膨張の考慮はできているか?
長尺のねじで高速回転させる場合、摩擦熱で軸が伸びます。「固定ー支持」構成にして、支持側で伸びを逃がす隙間を確保しているか確認してください。
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| 会社名 |
株式会社 ティーエイチエー (てぃーえいちえー) |
エミダス会員番号 | 83727 |
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| 国 | 日本 | 住所 |
日本 愛知県 岡崎市 |
| 電話番号 | ログインをすると表示されます | FAX番号 | ログインをすると表示されます |
| 資本金 | 1,000 万円 | 年間売上高 | |
| 社員数 | 10人 | 担当者 | 新富 孝志 |
| 産業分類 | 治工具 / 測定機械 / 産業用機械 | ||
| 主要取引先 |
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