- ベストアンサー
回転する軸と、軸受けの凍結
- みんなの回答 （4）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
摩擦熱が発生するかの問題ではなくて 問題は軸受けサイズと駆動トルク 具体的には マブチモータの１．５Ｖ ０．４３Ｗ http://www.mabuchi-motor.co.jp/cgi-bin/catalog/j_catalog.cgi?CAT_ID=fa_130ra このタイプのモータで駆動する程度か？ それとも３０ｋＷ級三相誘導モータか？ http://www.hitachi-ies.co.jp/products/motor/neo100/index.htm 計算したわけではありませんが カチンカチンに凍りついたとしても ３０ｋｗもあれば氷を破壊して廻せるくらいのトルクはあるでしょう でも、軸受け直径が５ｍで幅が３ｍくらいあると廻せないかもしれない そんな巨大な軸受けが有ればの話ですが 要するに氷の固着トルクよりも駆動トルクのほうが大きければ回る 駆動トルクのほうが小さければ止まる
その他の回答 (3)
- chiha2525
- ベストアンサー率10% (245/2384)
問題の主旨（素材云々）をまったく理解していないのですが、 摩擦熱が発生しないというなら、摩擦がない＝軸が止まることは無い ということになるんじゃないでしょうか。
- mazeran
- ベストアンサー率42% (221/518)
このような問題を設定されるとき、実際「摩擦熱」は重要なファクタとなります。 加えて「不動」になるか否かを問われるのであれば、結果は実際と路線の違う方向へ行く危険性がありますが、大丈夫でしょうか。 結果としては、摩擦熱は発生しないと仮定すると、確実に凍結して動かなくなります。 しかし、発熱量はわからなくとも、摩擦熱が発生するものと仮定すると、凍結する場合としない場合とに分けることができます。 負荷が小さければ凍結かる確率は高くなり、大きければ低くなる傾向にあります。 負荷が「小さい、大きい」を定量的に表すには、「摩擦係数」、「軸受けが受ける圧力」、「スキマ」、「気温（下降率、到達温度など）」、「回転数（周速度）」などなど、いろいろなものが微妙な関係にありますので、重要なインプットデータになります。 とは言え、なかなか理論通りには行かないものなので、重要な意味のある軸受けであれば、実験を行われることをお勧めします。 様々なデータを取り、相関関係などを洗い出して、パターンを把握することで保証関係が明文化できます。
- tsuyoshi2004
- ベストアンサー率25% (665/2600)
一般的なステンレスと軸受用の樹脂であれば、その程度の温度であれば化学的に変質するとは思えません。 問題はシャフト表面や軸受け内面に氷が張ればクリアランスが無くなるので、それが原因で回らなくなることはありえるでしょう。 実際にはシャフトの表面粗さや軸受面の樹脂の種類などでどのような現象が発生するかは変わるのではと思います。
関連するQ&A
- 軸受と軸との熱膨張について
軸受と軸との熱膨張について質問します。 反応槽の撹拌羽根を回す軸を下記条件で計画しています。 1.使用温度：撹拌羽根から軸に伝熱して最終的に 軸受が200℃に達する。 2.使用軸受深溝玉軸受の特殊仕様（230℃までの耐熱）の 使用を考えている。 3.軸径：φ60? 4.軸回転速度：約200r/min 5.軸受サイズ：φ60／φ95-30 クラス 6.軸の配置：水平 7.撹拌羽：ダイナミックバランスが取れていると仮定する。 質量は約20kgと仮定する。 8.荷重条件：普通荷重とする。 （ラジアル荷重は基本静定格荷重の20％未満と仮定） 9.軸材質：SUS304 10.軸受材質：SUS440C 11.軸受内輪公差：φ60 上0、下-15μm(JIS 0級普通公差） まだまだ条件は不足していると思われます。 軸受の公差が200℃でも変化しないと考え、SUS304の軸が200℃で軸受の 指定公差k56になるよう、線膨張係数から逆算して、常温の仕上がり寸法を 決めれば良いのでしょうか。 上記条件で軸受と軸の最適なはめあいを教えて頂けるよう お願い申しあげます。
- ベストアンサー
- その他（開発・設計）
- 回転軸の断熱方法
回転軸の断熱方法を検討しているのですが、構造、材料などでアドバイスいただけたらと思います。 回転軸の詳細としまして、径は50[mm]、材質はSUS304、回転数は20[rpm]、最大トルクは350[Nm]です。 構造は、回転軸の方端は常に600800℃の高温になっています。熱源より遠ざかる方向で、メタル軸受け、グランドパッキン、ベアリング、モータが取り付いています。 ここでグランドパッキンに熱をかけたくないため、メタル軸受けとグランドパッキンの間で回転軸を切り離し、断熱したいと考えています。（グランドパッキン付近の回転軸内部に通水して冷却する方法も検討していますが、構造で熱源から来る熱を遮断できればと考えています） 回転軸の両端は軸受けで支えるため、回転軸の強度はある程度ほしいです。（断熱部で回転軸が曲がることは避けたいです。） 熱源からグランドパッキン間での距離は300[mm]程度で構造上、できれば伸ばしたくないと考えています。 一案として、回転軸をフランジ取り合いにし、間にセラミックスを挟む構造を検討しメーカとも相談しましたが、セラミックスは脆く欠けやすいため、やってみないとわからない・・・との事でした。 良いアドバイスがありましたら、よろしくお願いします。 上記に書き忘れた詳細の仕様です。 ・熱源からグランドパッキンまでが負圧（500[Pa]程度）になっています。 ・この装置は5日間連続運転（2日停止）します。
- 締切済み
- その他（材料・素材）
- 軸受けのブッシュについて教えて下さい。
下の添付図のような、てこクランク構造の設計を行っております。 図中のA～Fは、本来ならばベアリングを用いるのが一番良いと思います。 しかし、そこまで高回転、高負荷がかからないのと、 安くコンパクトに作りたいので、ベアリングの変わりにブッシュを 用いることを検討しております。 ブッシュは使った事がないので、色々教えて下さい。 回転軸を回す動力源は、タミヤのギアボックスで、 3V～6V、減速比5～10位で発生するトルク・速度です。 連続使用時間は30分程ですが、A～Fはブッシュで大丈夫でしょうか？ Ａは良く回転する場所なので、Ａはベアリングを入れたほうが良いでしょうか？ あともう一点、ブッシュの選定について教えて下さい。 回転軸とブッシュの材質の相性はあるのでしょうか？ 現在考えております回転軸の材質はSCM445、 ブッシュは含油ポリアセタール樹脂です。 この組み合わせで良いでしょうか？ 参考に回転軸とブッシュの購入予定先のＨＰを載せておきます。 回転軸（ダウエルピンＡ型） http://www.monotaro.com/g/00248189/?displayId=18 ブッシュ http://www.monotaro.com/g/00116854/?t.q=%83u%83b%83V%83%85 回転軸とブッシュの内径はφ3[mm]です。 ダウエルピンは許容差がマイナス（Ｃ型）のほうが良いでしょうか？ 色々お聞きして本当に申し訳ないですが、 以上の3点のご回答をよろしくお願い致します。 ・Aを含め、ブッシュを使用して問題ないでしょうか？ ・ブッシュの選定について ・ダウエルピンは許容差について よろしくお願い致します。
- ベストアンサー
- DIY(日曜大工)
- 回転機械の軸受振動診断について
初めて質問させていただきます。 今回、低速軸受に対し測定レンジを狭めて(0〜50Hz)振動測定を実施しました。 軸受振動の精密診断(振動測定→エンベロープ処理→FFT)をしたところ、変位と速度に大きなピークはありませんでしたが、加速度において回転周波数でピークが出ていました。 この結果はどのように捉えたら良いのでしょうか？ 参考サイト等ではアンバランスや軸ブレは変位で捉えると書いてあります。今回は変位にはピークはなく、加速度のみにピークが出ていましたが、この場合もアンバランスを疑うのでしょうか？ それとも、加速度で捉える回転周波数ピークは回転体ならどれでも拾うものなのでしょうか？(1回転を捉えているだけ？) ※低速回転のためか、世の中に出ている基準(軸径と回転数の積と加速度のグラフ等)には達していません。 ご教授頂きたいです。 よろしくお願いします。
- 締切済み
- 測定・分析
- すべり軸受のクラッシュリリーフについて
ご教示お願いします。 エンジンのクランクシャフト軸にクラッシュリリーフがついていますが、どのようなときにクラッシュリリーフが必要なのでしょうか。 私が設計しているのは、エンジンのような高回転ではなく、高荷重、低回転、揺動運動になります。摩耗粉の逃がし用のためにクラッシュリリーフが必要であるならば、付けたほうがよいのでしょうか。 軸受の仕様はまだ選定中なのですが、メタル軸受と樹脂軸受（PTFE系）両方考えています。
- 締切済み
- 開発
- 滑車の軸受ブッシュの許容面圧はどのくらいになさっ…
滑車の軸受ブッシュの許容面圧はどのくらいになさっていますか？ 初めて質問させていただきます。 舶用滑車専門メーカーの新米設計士です。 滑車に砲金の軸受ブッシュを圧入して炭素鋼の軸に取り付けるとき、軸に対する軸受ブッシュの許容面圧はどの程度に設定するのが妥当なのでしょうか。会社の先輩に訊ねると、BC3で８０～３００ｋｇ／ｃｍ＾２の幅で諸説あるようで、本当はどのあたりまで耐え得るのかが分らず困っています。 たとえば、S35Cミガキ?１３０にBC3ブッシュ、周速度は１ｍ／分程度です。私どもでは通常０．１ｍｍ程度のクリアランスを設けます。グリスで潤滑します。衝撃の少ない安定回転として、みなさんはどの程度の許容面圧を設定し、ブッシュ幅をいくらになさいますか？ ぜひご意見をお聞かせください。
- 締切済み
- その他（開発・設計）
- 高温仕様の加工精度
高温仕様の回転軸とメタル軸受けを設計する際の加工精度について教えてください。 詳細として、雰囲気温度は800℃くらいになります。回転軸はSUS304、メタルブッシュはSUS304＋耐熱メッキです。回転軸とメタルブッシュの材質を同じにしたのは、熱による膨張率が同じであるためです。（材質・熱膨張率が違うと温度によって隙間が生じたり、きつくなったりすると思ったからです。） ここで回転軸の軸心は、ある程度の精度を持たせたいのですが、普通にH7、g6のような公差で製作しても大丈夫なのでしょうか？感覚的には、同じ熱膨張率であれば、温度によって軸も穴も同じ量だけ増減するので問題ないような気がするのですが。 アドバイス、よろしくお願いします。
- 締切済み
- その他（開発・設計）
- スラストベアリング 回転トルクについて
初めての投稿となります。 お世話になります。 現在、回転軸のスラスト方向の力に対する軸受として[81108T2]を選定することを考えております。 スラスト方向にかかる力：100,000[N] 軸径：φ64[mm] モーターで軸を回転させる為に、平歯車等で減速を行う事を考えておりますがスラスト力を受ける際の、軸の必要回転トルクが分からない為アドバイス・ご指導を頂きたく質問させて頂いております。 私の想定では 必要回転トルク = スラスト力 × 摩擦係数 × 軸の半径 = 100,000 × 0.003(円筒ころ軸受けの摩擦係数) × 64 / 2 ×0.001 = 9.6 [N・m] となり、モーターの起動トルク×減速比=9.6[N・m]になるよう減速比を決定すれば良いのではと考えております。しかし、回転物の設計についてほとんど経験がありませんので、皆様のご指導を頂けましたら幸いです。 質問内容では条件が不足している、計算方法・考え方が違うなど何でも結構ですのでご協力の程頂けますようよろしくお願い致します。
- ベストアンサー
- 機械設計
- 独楽が安定して回転している場合のエネルギーの流れ
独楽が安定して回転している場合接地している軸の先端から熱の形でエネルギーが放散する必要があるのでしょうか。接点での摩擦が存在しないと安定して回りにくいと思いますが、固定軸が存在しない回転との差もあるのかと思っています。
- ベストアンサー
- 物理学
- カップリングを使用した際の熱伝動について
初歩的な質問かもしれませんが、 軸(sus)をカップリングを使用して繋いだ場合、カップリングで熱を遮断することは可能なのでしょうか？ 下記のような状態で、軸受かカップリングの所で、左の軸側にShaftを通して熱が伝わらないようにしたいのですが・・・（回転体は加熱状態です） 軸→カップリング→軸→【軸受→→軸受】→回転体 分かりにくい質問で申し訳ありませんが、ご教授お願い致します。
- ベストアンサー
- 機械設計
