立形モータスラスト軸受のアキシアル荷重評価と耐荷重選定

1. 機能と分類 垂直モータースラストベアリング
スラスト軸受は主にアキシアル荷重を負担するため、つまりモータロータを軸方向に支持し位置決めするために使用されます。垂直モーターの構造上の特徴により、ローターは重力の作用により自然にたわみます。したがって、スラストベアリングはロータの全重量を支える必要があるだけでなく、起動、停止、運転中の動的な軸力の変化に対処する必要もあります。スラスト軸受は主に、転がりスラスト軸受と滑りスラスト軸受の 2 つのカテゴリに分類されます。前者は転動体を利用して荷重を伝達するため、高速かつ高精度の用途に適しています。後者は油膜または固体潤滑層を介して荷重を支持し、主に重荷重、低速、または自己潤滑の場合に使用されます。

2. アキシアル荷重の評価方法
基本的な荷重の計算: まず、スラスト軸受の最も基本的なアキシアル荷重であるモーター ローターの重量を正確に計算する必要があります。通常、ローターの重量は、設計図面の材料密度や体積などのパラメータを通じて直接計算できます。
動的負荷解析：静的重量に加え、起動時の瞬間的な衝撃力や負荷変化による軸力変動など、モータ運転時の動的軸力も考慮する必要があります。これらの動的荷重は、動的シミュレーション ソフトウェアまたは経験式によって推定できます。
安全マージンの設定：スラスト軸受の長期信頼性を確保するには、評価時に一定の安全マージンを考慮する必要があります。一般に安全率は1.2～1.5程度が推奨されており、具体的な値は使用環境、メンテナンス状況、モータの予想寿命などを考慮して決定してください。
3. スラスト軸受の耐荷重選定の原則
荷重要件の適合：アキシアル荷重の評価結果に基づいて、計算された荷重以上の荷重容量を持つスラスト軸受を選択します。負荷容量は静的な負荷容量だけでなく、動的条件下での疲労寿命も指すことに注意してください。
速度と潤滑に関する考慮事項: 転がりスラスト軸受の場合、モーターの最高速度での安定性を確保し、摩擦損失を低減して軸受の寿命を延ばすために、適切な潤滑方法と潤滑剤を選択する必要があります。スラスト滑り軸受は油膜厚さ、潤滑油の粘度温度特性などに注意する必要があります。
サイズと取り付けの制限: スラストベアリングの選択では、モーター全体のサイズ制限と取り付けの利便性も考慮する必要があります。ベアリングが大きすぎると、モーターの軸方向の長さが長くなり、全体の構造のコンパクトさに影響を与える可能性があります。過大なベアリングは耐荷重が不十分なため、早期に故障する可能性があります。
経済性と保守性：要求性能を満たすことを前提として、軸受の費用対効果と保守性を考慮する必要があります。たとえば、交換が容易でメンテナンスコストが低い軸受の種類を選択し、軸受の供給やアフターサービスを考慮します。