ベアリングの予圧、回転トルクが熱により変化する！

常温レベルでの線膨張率は
ホルダー：アルミダイカスト（ADC-12）22×10^‐6
ウォームギヤ, ベアリング：炭素鋼（S45Ｃ）11×10^‐6
締付リング（M36）：真鍮（Ｃ3605B）20×10^‐6

締付リングの締付力（計算)：51.8N
基準寸法：63.5mm　　軸径：φ20

30℃の温度変化でギヤおよび軸の熱膨張による伸び　0.021mm
(ベアリング長は無視したとき）
ホルダーの伸び　0.042mm　ですからホルダーが相対変位0.021mm分
ベアリング外輪を押し出すことになります。軸基準で軸力換算すると
21,400　N　と計算できます。
しかしベアリングの内部すきまは60μ／2個　位あります。仮に予圧荷重で
70％すきまを無くすとすると30％の裕度はあります。この場合20μ程度となり
上記で求めた熱膨張による伸びとほぼ等価です。したがって実際にはベアリ
ングの内部すきまで吸収されて,計算で求めたような大きな予圧力は発生しな
いと思われます。
機械の設計の立場から言えば熱応力が繰返し作用すると,疲労の恐れがあり
上記のような限界設計的な設定は決して好ましくないと思います。スプリン
グワシャやコイルバネを利用した熱応力を緩和するリング状の干渉体を設け
ることをお勧めします。回答(7)で添付した資料のように熱応力で思わぬ
問題が生じる可能性があります。

計算例を付け加えます。

具体的な例題があるとよいのですが，見当たらないので熱応力についての
東工大の特論のガイドを添付します。ヒントがあれば良いのですが。

回答(3)に付け加えます。軸が完全拘束されていれば，論理的には提示のよう
になり，軸受の許容レベルを越えるような話しとなります。一度，実際の
すきまを含め，組立状態の図から熱変位の詳細な解析をしてみて下さい。
お聞きしている内容からだけでは詳細な検討はできません。
軸(ウオーム)側の熱変位とハウジング側の熱変位および製作上の発生すきま
を合わせて相対変位の現実的な数値を求めてみて下さい。実際の機器では
提示の計算のような荷重は発生しないと思います(軸受にしても完全な弾性体
ではない）。
いずれにしろ熱応力が心配なら，機器を膨張率の近い同種材で構成するか
サラバネやコイルばねを使った熱変形に対する緩衝体を設けると言った配慮
が必要だと思います。

熱変化に強い軸受け方法を一度検討してみては如何でしょうか？
ベアリングのカタログに、ボールねじの固定方法で、
※ 片側にペアのアンギュラ軸受け、もう片側はフリーで熱膨張に対応
◆ 片側にペアのアンギュラ軸受け、もう片側は深溝玉受けでスラスト方向
　 がフリーで熱膨張に対応
▼ 　　　　　・
▲ 　　　　　・
で、※や◆印の様な固定方法で。