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軸とハウジングの伸びによる円すいころ軸受の予圧ぬけ量の予測

定位置予圧を設定する場合、軸やケースの伸びにより、予圧量が減少することを考慮しておく必要があります。ROBPACSでは軸形状とケース形状を入力することで、軸とケースの伸びを計算し、予圧抜け量を把握することができます。ケースは第２軸として扱い、外輪が別の軸の内径部に挿入されたという入力方式、すなわち、いわゆるポケットベアリングの状態にあるという入力方式を採用します。但し、第２軸の固定のためにダミーの深溝玉軸受を用いました。（収束後はダミーの軸受に荷重は発生していません）

図１は２個の円すいころ軸受の片側にシムを挿入して2000Nの定位置予圧を設定する様子を表したものです。第１軸は鋼製で外径Φ100、内径Φ60、第２軸はアルミ製で、外径Φ200、内径Φ150です。予圧抜け量は軸の長さによって影響されるため、２個の軸受のスパンを変えて、予圧量がどのように変化するかを調査しました（外力は作用していません）。なお、ROBPACSでは予圧量・シム厚さのどちらでも入力可能ですが、ここでは予圧量で入力しています。

　　　

　　　　　　　　　　　図１　２個の円すいころ軸受

＜解析結果＞
円すいころ軸受のスパンと予圧量の関係を図２に示します。

　　　
　　　　　　　　　　　　　　　図２　スパンと予圧量の変化

予圧量はスパン500mmのとき、当初2000Nあったものが、軸とハウジングの伸びを考慮すると、1500N近くにまで低下することがわかります。

ROBPACSは、軸の曲げたわみの他に、軸の伸び縮みも考慮しますので、本例のような予圧抜けモードを考慮しながら、荷重の釣合計算をします。

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