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事例s4のポケットベアリングに円すいころ軸受が使用された場合

事例s４では、図１のようにポケットベアリングにニードルころ軸受が使用されていました。ここではポケットベアリングに円すいころ軸受が使用された場合について検討します（図２）。

　　

　　　　　　　　　　　　　　　図１　ポケットベアリングにより連結された２軸の系

　　

　　　　　　　　　　　　　　　図２　ポケットベアリングに円すいころ軸受が使用された２軸の系

ポケットベアリングに円すいころ軸受が使用された場合、問題となるのが、内輪と外輪の転走面中心位置が一致していないという点です。内外輪の平行変位に関しては、作用反作用の法則が成立し、大きさが同じで逆方向の荷重が内外輪に作用しますが、モーメントに関しては、この関係が成立しません。

ROBPACSでは、内輪側には内輪転走面の軸方向荷重分布と鍔荷重を用いて、内輪転走面中心位置周りのモーメントを、外輪側には、外輪転走面の軸方向荷重分布を用いて、外輪転走面の中心位置（内部で自動計算し、軸上に節点を自動生成）周りのモーメントを負荷するという厳密な計算をしています。

なお、外輪側がリジッドに支持されている場合や、外輪を支持している軸の剛性が高く、軸の変形・傾斜が非常に小さい場合は、このような問題はありません。

＜解析結果＞

図２の系をROBPACSで計算した場合の結果を図３に掲載します。

　　　
　　　　　　　　　図３　ポケットベアリングの内輪側・外輪側荷重

図３より、外輪位置とモーメントを厳密に計算した場合、ラジアル荷重とアキシャル荷重は大きさが同じで符号が反対となっていますが、モーメントに関しては大きさが異なっているのがわかります。

通常の処理では、内輪と外輪は、同じ座標位置になっており、ラジアル荷重、アキシャル荷重、モーメントについて、大きさは同じで符号が反対であるという処理を行います。しかし、実際の軸受外輪位置は内輪位置と異なっており、実際と異なる位置で、軸受からのラジアル荷重、モーメントを軸に負荷していることになります。（アキシャル荷重の負荷位置は軸たわみに影響しませんので、ここでは除外します）

繰返しになりますが、図３では、内輪側、外輪側とも転走面の軸方向荷重分布を各転動体について集計し、軸受が支持するラジアル荷重、アキシャル荷重、モーメントを集計したものです。これが、ラジアル荷重、アキシャル荷重に関しては内外輪で大きさが同じで、符号が反対になって計算され、モーメントに関してはそのようにはなっていないということです。

内外輪で支持位置がズレるとき、内外輪支持モーメントが異なってくることの説明は、こちらをご参照ください。
--> 内外輪支持モーメントの違い説明

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