ニードルベアリングの予圧を調整する方法は？
Apr 29, 2026| ニードルベアリングの予圧の調整は、ベアリングの性能と寿命に大きな影響を与える可能性がある重要なプロセスです。ニードルベアリングのサプライヤーとして、私は適切な予圧調整によってさまざまな機械の効率がどのように向上するかを直接目撃してきました。このブログでは、ニードルベアリングのプリロードを調整する手順を説明し、それがなぜそれほど重要なのかを説明します。
ニードルベアリングの予圧について理解する
調整プロセスを詳しく説明する前に、プリロードとは何かを理解することが重要です。予圧とは、内部すきまをなくすためにベアリングにかかる力の量です。この力により、ベアリング要素が常に接触していることが保証され、ベアリングの剛性、精度、回転精度の向上に役立ちます。
ニードルベアリングは高精度と低摩擦が要求される用途でよく使用されるため、予圧は特に重要です。たとえば、工作機械では回転軸を支えるためにニードルベアリングが使用されており、適切な予圧を与えることで振動を防ぎ、スムーズな動作を確保できます。
プリロードを調整する理由
ニードルベアリングの予圧調整が必要な理由はいくつかあります。まず、ベアリングの耐荷重能力を向上させることができます。内部すきまをなくすことで、ベアリングは回転要素全体に荷重をより均等に分散できるようになり、早期の摩耗や故障のリスクが軽減されます。
第二に、プリロード調整によりベアリングの回転精度を向上させることができます。精密機械加工などの用途では、ベアリングにわずかな遊びがあるだけでも、不正確な切断や表面仕上げの低下につながる可能性があります。プリロードを調整することで、この遊びを最小限に抑え、マシンの全体的なパフォーマンスを向上させることができます。
第三に、適切な予圧により騒音と振動を低減できます。軸受のすきまが過大になるとガタつきや振動が発生し、機械の性能に悪影響を与えるだけでなく、不快な作業環境を引き起こします。プリロードを調整すると、これらの振動が減衰し、騒音レベルが低減されます。
プリロードの調整方法
ニードルベアリングの予圧を調整するにはいくつかの方法があり、方法の選択は特定の用途とベアリングの種類によって異なります。
シム方式
シム法はプリロードを調整する最も一般的な方法の 1 つです。これには、ベアリングとそのハウジングの間、またはベアリングとシャフトの間に薄い金属シムを配置することが含まれます。シムの厚さを変えることで、ベアリングにかかるプリロードの量を制御できます。
シム方式を使用するには、まずベアリングをハウジングから取り外します。ベアリングとハウジングまたはシャフトとの隙間を測定します。次に、希望するプリロードに基づいて適切なシムを選択します。シムを正しい位置に配置し、ベアリングを再度取り付けます。最後に、ダイヤルインジケータなどの適切な測定装置を使用して予圧を確認します。
アキシャルスプリング方式
アキシアルスプリング方式では、スプリングを使用してベアリングに一定の予圧を加えます。この方法は、広範囲の動作条件にわたって予圧を維持する必要があるアプリケーションでよく使用されます。
アキシアルスプリング方式を使用する場合は、ベアリングとハウジングの間、またはベアリングとシャフトの間にスプリングを取り付けます。スプリングは、希望する予圧とベアリングの動作条件に基づいて選択する必要があります。ベアリングが加熱または冷却されると、スプリングは圧縮または膨張し、一定の予荷重を維持します。
トルク法
トルク法では、ナットまたはボルトを締めてベアリングに特定量の予圧を加えます。この方法は、ベアリングがシャフトに取り付けられる用途で一般的に使用されます。
トルク方式を使用するには、まずシャフトにベアリングを取り付けます。次に、トルクレンチを使用してナットまたはボルトを規定のトルク値で締め付けます。トルク値は、ベアリングの仕様と用途の要件に基づいて決定する必要があります。
プリロード調整に必要な工具
ニードルベアリングのプリロードを調整するには、次のようないくつかのツールが必要です。
- ダイヤルインジケーター：ベアリングのすきまと予圧を測定するツールです。これは正確な読み取り値を提供し、予圧が指定された範囲内にあることを確認するために不可欠です。
- トルクレンチ: トルクレンチは、ナットやボルトを締めるときに特定のトルクを加えるために使用されます。これは、プリロードが一貫して正確であることを保証するのに役立ちます。
- キャリパー: キャリパーはベアリングとシムの寸法を測定するために使用されます。これらは、正しいシムを選択し、ベアリングが正しく取り付けられていることを確認するために不可欠です。
- すきまゲージ: すきまゲージは、ベアリングとそのハウジングまたはシャフトの間の隙間を測定するために使用されます。適切なシムの厚さを決定するのに役立ちます。
プリロード調整のステップバイステップガイド
以下は、シム方法を使用してニードルベアリングのプリロードを調整するためのステップバイステップガイドです。
- ベアリングと工具を準備する: ベアリングをハウジングから取り外し、徹底的に洗浄します。ダイヤルインジケーター、キャリパー、隙間ゲージ、シムなど、必要な工具をすべて揃えます。
- クリアランスを測定する：隙間ゲージを使用して、ベアリングとハウジングまたはシャフトの間の隙間を測定します。測定値を記録します。
- シムを選択してください: 希望の予圧と測定されたクリアランスに基づいて、適切なシムを選択します。シムは、ステンレス鋼や真鍮などの適切な材料で作られている必要があります。
- シムを取り付ける：ベアリングとハウジングの間、またはベアリングとシャフトの間にシムを入れます。シムが均等に配置され、適切に装着されていることを確認してください。
- ベアリングを再度取り付けます: ベアリングをハウジングまたはシャフトに慎重に取り付け直します。ベアリングが適切に位置合わせされ、固定されていることを確認してください。
- プリロードを確認してください：ダイヤルインジケータを使用してベアリングの予圧を確認します。予圧は指定された範囲内である必要があります。プリロードが高すぎるか低すぎる場合は、それに応じてシムを調整してください。
避けるべきよくある間違い
ニードルベアリングのプリロードを調整する場合、避けるべきよくある間違いがいくつかあります。
- オーバープリロード: 予圧をかけすぎると、過剰な発熱、摩擦の増加、ベアリングの早期摩耗が発生する可能性があります。ベアリングの故障の原因にもなります。
- プリロード中：予圧が不十分な場合、過度の遊び、振動、騒音が発生する可能性があります。また、ベアリングの耐荷重や精度も低下する可能性があります。
- 間違ったシムの選択: 間違った厚みのシムを使用すると、プリロード調整が適切に行われない可能性があります。必ずベアリングの仕様と測定されたクリアランスに基づいてシムを選択してください。
- 不適切な取り付け: ベアリングやシムの取り付けが間違っている場合も、プリロードに影響を与える可能性があります。必ず製造元の指示に従い、正しいツールを使用してください。
ニードルベアリングの例と予圧要件
ニードル ベアリングのサプライヤーとして、当社はそれぞれ独自の予圧要件を持つ幅広いニードル ベアリングを提供しています。たとえば、NA4860 - XL 工作機械用ベアリング高精度工作機械用途向けに設計されています。これらのベアリングには、スムーズな動作と正確な加工を保証するために、特定の予圧が必要です。
別の例としては、K17/13ニードルベアリング、自動車および産業用途で一般的に使用されています。最適な性能を確保するには、このベアリングの予圧をアプリケーション要件に応じて調整する必要があります。
もご用意しております組合せ針状ころ軸受、ニードルベアリングと他のタイプのベアリングの機能を組み合わせたものです。これらのベアリングには独自の予荷重要件があり、取り付け時に慎重に考慮する必要があります。
結論
ニードルベアリングの予圧の調整は、ベアリングの性能と寿命に大きな影響を与える可能性がある重要なプロセスです。プリロードの重要性を理解し、正しい調整方法を使用し、よくある間違いを回避することで、ニードルベアリングが最高の状態で動作することを保証できます。
高品質のニードルベアリングをご購入の場合、またはプリロード調整についてさらにサポートが必要な場合は、お気軽にお問い合わせください。当社は、お客様の特定の用途に適したベアリング ソリューションを見つけるお手伝いをいたします。
参考文献
- SKF社『ベアリングハンドブック』
- 『機械設計ハンドブック』ロバート C. ジュビナル、カート M. マーシェク著
- ニードルベアリングのメーカー仕様書