ベアリング圧入 熱膨張

質問

お世話になります。

整備のブログなどを見ていると、ベアリング圧入時に熱膨張を利用してる人がいますが、このこと関連でいくつか疑問があります。

１．ベアリングを抜いたり、圧入しやすくする為にハウジング側をヒートガン等で温める方がいますが、温めたらハウジングの素材が膨張して、径が小さくなって、よりキツくなってしまうのではないかと思うのですが、どうなのでしょうか？（抜くときは、ベアリングも膨張してしまうのでなおさら）

２．ベアリングを冷凍庫などで冷やしてから圧入しようとすると、冷凍庫から取り出してから圧入するまでの間にベアリングが結露すると思いますが、問題ないのでしょうか？

バカにもわかるように説明して頂けたら幸いです。
よろしくお願いします。

回答No.4

blueoval · ベストアンサー

穴が開いたハウジング、単純化して五円玉に置き換えてみてください。
さらにその五円玉を金属の輪に。
その金属の輪を一部切り離してまっすぐの棒にしてみてください。

温めると金属の棒は延びます、丸くして作った輪も径が大きくなります＞＞＞ハウジングの穴も大きくなるのです。

シールベアリングの場合は、封入されている空気の中の水分しか結露しようがないので、気にしないでいいです。ノンシールなら走行中に水分が入ることもあります、こちらも問題なしです。

お礼

ご回答どうもありがとうございます。

温めると、外側にも内側にも大きくなるのでは？と思っていましたが、
外側だけにしか大きくならない仕組みがわかりました。
棒にして考える例が非常にわかりやすかったです。

結露の方は、ベアリング内部に関してはわかりましたが、アウターレースとハウジング間に水分が閉じ込められ、錆びてしまうのでは？と考えた次第なのですが、どうなのでしょうか？
よろしければ、お願い致します。

回答No.5

kenshiro777

膨張率が違うから外しやすくなる（入れやすくなる）のは事実です。
プレス圧入や叩き入れだと、相当念を入れて垂直に入れていかないと
高確率で相手側（ケース側）に傷が付きます。
酷いとめくれて（えぐれて）しまいます。

ベアリングは冷えた状態を保つために、取り出したらすぐはめ込みます。
その際私の場合、手でベアリングは持ちません。
インナーレース径に見合った何らかの治具を使います。（何でもいい）
面白いようにスッポリ嵌まりますよ。（初めは本当に笑えます）
相手がかなり温まっているので、目に見える結露は経験上ありません。
冷凍庫から出して常温に数分晒せば結露するでしょう。
エアーで吹き飛ばして潤滑油塗れば問題ありません。

そもそもですが、
組立ラインで焼き嵌めしていると思います？
ケース側が精密な精度で作られていると思います？
垂直に嵌め込める自信と腕があれば、圧入でも問題ありません。
人の手なら２～３度の入れ替えが限界かなと思われます。
（ケースへの負荷、傷等）

お礼

熱膨張(収縮)は裏ワザではなくむしろ当然に利用するべきという感じなのですね。
以前自転車関係でベアリングをはめるときに、冷凍庫に入れておいたベアリングをはめようとしたら、冷凍庫から取り出してから作業場に持っていくまでの10秒ほどでもう表面が結露というか水滴がついてしまっていたので、そのまま組み込むと水分もろとも封じ込めてしまうのではと心配になりました。

予めオイルを塗布してから冷凍庫に入れるといいかもしれませんね（？

ご回答ありがとうございました。

回答No.3

kimamaoyaji

入れる直前に液体窒素の中に入れてベアリングを縮めればいかがですか？冷蔵庫だと-30℃位だけど液体窒素なら-200℃くらいになります。
外す時はキューレイ等のスプレー式の冷却材を冷やす部分だけにかければ大丈夫では-50℃

お礼

液体窒素を持つ機会があればやってみます。（多分ない？）
ご回答ありがとうございました。

回答No.2

Lupinus2

１　クランクケースにベアリングを入れる場合、ケースはアルミなので熱膨張率が鋼でできているベアリングレースよりも大きく、
温めればクリアランスは大きくなります。
実際にやるとわかりますが、どんつきに圧入されているベアリングでも、ベアリングが下になるようにしてケースをバーナーで炙っていると、自重で落ちます。
鉄同士であっても、同じだけ膨張するのであれば、外側のほうが円周が長いぶん、わずかながら大きく膨張します。
炙るのも外側からなら、余計です。

鉄のケースにアルミを圧入してあり、アルミを炙るのであれば抜けないでしょうね。

２　面倒なのでやったことない。すぐに乾けば問題ないのでは？

お礼

外すときはやはり両方とも膨張するが、
ベアリングの方が膨張の度合いが少ないんですね。

納得です。今度試してみます。
ご回答ありがとうございました。

回答No.1

佐藤 志緒（@g4330）

暖めると「穴」も大きくなります
加熱すると分子間の距離が広がるから膨張するのです

穴の周囲を構成する分子の距離も長くなるので、穴の周長も長くなります・・・つまり穴径が大きくなる

お礼

温めると、外側にも内側にも大きくなるのでは？と思っていましたが、
外側だけにしか大きくならない仕組みがわかりました。

ご回答どうもありがとうございました。