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圧入の穴は再利用可能か?軸受のハウジングや金型の位置出し精度など
2023/10/15 23:45
- 圧入の穴の再利用は可能か?軸受のハウジングや金型の位置出し精度について疑問があります。
- 新しい軸受を同じハウジングの穴に入れても問題ないのか気になります。
- 金型の位置出しも同様に再利用すれば位置精度は保たれるのか懸念しています。
圧入の穴は再利用可能か?軸受のハウジングや金型の…
2008/10/27 21:08
圧入の穴は再利用可能か?軸受のハウジングや金型の位置出し精度など
締りバメ(圧入)の穴の再利用は可能か?
例えば、軸受のハウジングの穴を締りバメ(圧入)で設計しました。
そこに、軸受を入れます。
機械を使用しているうちに、軸受に寿命が来ました。
ハウジングから軸受を取り出しました。
新しい軸受を持ってきました。
ここからが疑問です。
新しい軸受を、同じハウジングの穴に入れても問題ないのでしょうか?
一見、入れてあったところに、同じもの(寸法は厳密には千分台とかで違うと重いますが)を入れるので、問題ないように感じますが、なんとなく良くないのではないかと思います。
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似たような話で、金型の位置決めも同様にいえます。
Aという部品と、Bという部品があり、それらをノックピンを入れて位置出しするとします。ノックピンの穴は圧入です。
ノックピンを圧入して、部品AとBを組み合わせます。そしてボルトで締結します。
何かしらの理由で、部品AとBをばらすことにしました。例えば、部品Bのある場所を面取りしたいが、AとBをばらさないと面取りできないなど。
ボルトを緩めます。
何かしらの方法で、部品AとBを上手く離します。
ノックピンを引き抜きます。
これで、部品AとBとノックピンは全て単品になりました。
でも、面取り後に再度ノックピンを入れて、ボルト締結により組み立てるとします。
この時、一度圧入してしまい、径の広がった(もしかしたら穴の形状も円になっていなく"イビツ"になるかもしれない)ノック穴に、再度ノックを入れて位置出ししても、
位置精度はでるのでしょうか?
これも軸受の質問同様で、なんとなく良くないのではないかと思います。
と言いますのも、軸受の交換時に軸受だけ交換するなら(ハウジングは再利用)、軸受を取り外せるようにしたいです。もし、ハウジングの穴を再利用できないのであれば、軸受を取り出せる構造にしなくてもいいので、設計もその分楽になると言うか、考えることが減ります。
この質問にどなたか宜しくお願いします。
回答 (10件中 6~10件目)
しまりバメと云っても、弾性変形内の使用なので、軸受けを外すと
ハウジングの径は使用前と同じ寸法の筈です。
因って、再利用できます。
補足
2008/11/02 23:49
>しまりバメと云っても、弾性変形内の使用なので
材質によって、弾性変形範囲は違うと思いますが、それの範囲はなにを基にわかるのでしょうか?
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もちろん締りバメ(圧入)の穴の再利用は可能です。通常のベアリングの圧入においてはしめしろの変形は弾性範囲になっているはずです。ベアリングとハウジングの固着・焼き付がない限り,ハウジングの再使用は可能であると思います。ただし一部焼きばめなどで大きなしめしろを与える場合は塑性領域が生じる場合もありますので,全てOKとは言い切れませんが。
ノックピンの場合も同様だと思います。ノックピンを打ち込んで使用する
場合の外力(ボルト締付力など)により,塑性変形を受けるかどうかという
問題だと考えます。基本的に弾性範囲内であれば問題ないと思います。
ボルト締付等により変形を伴なう場合はNGです。
お礼
2008/10/28 23:51
ありがとうございました。
弾性範囲内ならOK。理論的には確かにそうですね。
プレスによる圧入:(0.5・d)/1000 として仮にd=φ50;軸受の外径として、
ハウジングをD=φ75と仮定すると、一般的には圧入代は、0.025mmとなるが
ここで材質を軟鋼として、ポアソン比を0.3として計算してみたら・・・・・
円周方向&半径方向応力の何れもハウジング応力は降伏点より遥かに低く出た
また焼ばめのようにシメ代が大きい時も、塑性変形させないようなボス径に
設計しなければならないと基本的に思いますが、如何なものでしょうか?
もし塑性変形しているなら、経年変化によりガタが生じる可能性があると思う
パワーロックを使用する場合のハウジングの設計でも0.2%耐力を基準にする
一般的な圧入の目安式と思われます。過去ログで「焼ばめ」で検索して下さい
今回の例ではμ=0.25とし軸受幅20mmとすると圧入力2.3ton位にはなると思う
あくまで机上の計算なので、実際、焼ばめ温度や圧入力は相当余裕をみます
圧入しめ代?d=σyp/Edから仮にσyp=200N/mm2,E=200,000N/mm2とした場合は、
?d=d/1000となることから(0.5・d)/1000ならば殆どは降伏点に達しない筈だ
ここで?dは軸径とボス内径の直径差ですがポアソン比は関係ないようでした
お礼
2008/10/27 22:22
ありがとうございました。
>プレスによる圧入:(0.5・d)/1000 として仮にd=φ50;軸受の外径として、
>ハウジングをD=φ75と仮定すると、一般的には圧入代は、0.025mmとなるが
その計算方法は一体なんですか!ぜひ知りたいです。宜しくお願いします。!
軸受けをしまりばめでハウジングに圧入する場合、通常は軸受けが収縮して軸受けの内部すきまがが減少します。ハウジングの穴径と軸受け外径の差がしめしろとなりますが、内部隙間の減少量は有効しめしろの70%から80%になる様に設計します。
しまりばめで軸受けを組付けるのであれば、ハウジング穴の内径公差は、JS6からN7の嵌めあいになります。軸受けの荷重方向や組付けの自由度などによって嵌めあいは変えます。
内輪側が回転して外輪が静止荷重を受ける場合は、JS6、H6程度の嵌めあい。
軽荷重であればH7程度の嵌めあいでもOKです。
外輪側が回転して重荷重の場合は、M7、N7などのきつめの嵌めあいとなります。
ハウジングの肉厚が薄い場合は、玉軸受けでなくころ軸受けを使うことをお薦めします。
また、しまりばめの場合温度変化による影響にも考慮が必要です。特にアルミなどの熱膨張係数の大きな材料をハウジングに使用する場合は注意が必要です。
メンテナンスの面からしまりばめを特に意識する必要は無いと考えます。
軸受けの寿命で交換する際も交換の頻度が高ければ初めから緩めのしまりばめ
(H7程度)にしておけば何も問題ないです。逆に軸受けが潤滑油切れで焼きつきを起こし、外輪が廻されてハウジングが擦り減ってしまう事の方が憂慮すべきことだと思います。
材質にもよりますが、基本的に軸受けの材質はハウジングより硬いはずなので、圧入するとハウジングが塑性変形します。圧入代が無くなるかどうかは計算すれば分かると思いますので、無くなれば完全にNGです。無くならなくても、再圧入した場合、軸受けの引抜力が小さくなり、抜けてしまう危険性があります。まあ、基本はしない方がBETTERだと思いますよ。
お礼
2008/10/27 21:33
ありがとうございました。
私もなんとなくなんですが、抜けてしまったりする危険があるのではないか(ゆるゆるになる感じ)と思いました。
お礼
2008/11/02 23:43
ありがとうございました。