軸のガイドについて

Question

スピンドルの中にシャフトを通しワークを押える構造の機械を
製作しようとおもいます。
シャフトは回されたくないのですが、設備の性質上ＭＡＸスキマ0.1ｍｍ程度のガイドでシャフトを保持し無くてはなりません。
またこのシャフトはシリンダーにて押し引きされるので、
ガイドは直動+回転の運動を保持しなくてはなりません。

スピンドル、シャフトは垂直に配置。
シャフトには軸径方向の力はほぼかからない。
シャフト径20ｍｍ、回転数500ｒｐｍ（周速0.5ｍ/ｓ）
直動のストロークは100ｍｍ（片道）を１秒かけて移動、400往復/時間
無給油（初期グリス塗布のみ）

以上のような条件です。

ここで質問なのですが
?無給油ブッシュはあまり使用経験が無いのですが、青銅などではあっと言う　間に無くなってしまいそうです。使用速度もカタログ上限値に近く心配で　　す。このような高速+低負荷条件に適するブッシュをご存知ないでしょう　　か？

?相対速度のほとんどが回転方向なので、ニードルベアリングでもよいのでは
　と考えたのですが、このような使い方をして大丈夫なのでしょうか？
　使用経験などある片が居られましたらアドバイスをお願いします。

以上二点です。長くなりましたが宜しくお願いします。

Answer

給油や無給油のブッシュに関しては、面圧力と速度等で、寿命（磨耗）が
計算できる資料付きのカタログで、形式を選定すると良いでしょう。

また、ベアリングを使用する場合、『ニードルベアリング』は、スラスト
方向への動きには適さないので、スライドブッシュ＋焼入れシャフトの
組み合わせで使用する事をおすすめします。
<焼入れシャフトにねじ止めで、アタッチメントを取り付ける>

できれば、旋盤のセンタユニットの様に、回転と軸方向送りを別々にして
構想したら如何でしょうか？

Answer

質問者にはメタルに対して偏見がありますね、銅系のメタルにしても、フッ素形のメタルにしても、無給油で充分使用可のな範囲です。
カタログ上限値に近いといって見えますが、何処のカタログなんでしょうか？
この程度の条件なら普通に無給油のメタルの範囲です。
小型、軽量、安価の３点そろった無給油メタルをお勧めします。

もう１つの質問ですが、ニードルベアリングは回転専用で、直動は出来ません

Answer

日本ベアリング製のスライドロータリーブッシュが有ります。
回転数が結構高いのでこのブッシュで耐えられるか疑問ですが構造的にがOKと思います。
寿命に関しては各条件を明記して（寿命計算に必要な回転数とか、給油方式、荷重とか、軸の硬さ、精度等）メーカーと良く相談したほうが賢明と思います。
自分で計算してもなかなか計算通りには寿命が持たない事が多いです。

Answer

?無給油ブッシュは寿命尽きるほど使ったことないですが、青銅（ABB）での製作品はプレス金型のストリッパガイド部で、型寿命設定100万ショット以上でも楽々使えます。当然、直動のみながらほぼ同じ条件です。
舟のスクリューの軸受けがこれですから大丈夫と思います。

?ボールの入ったリニアブッシュが使えるはずですが、回転では使ったこと無いのでどこまで許容されてるか知りません。ニードルの直動は？？

高速+低負荷条件に適するブッシュの選び方