コラム - メンテナンス

ベアリングの交換の時期と交換する際のポイントについて徹底解説！！

今回はベアリング交換の時期や交換する際のポイントについてまとめました。
ベアリングには寿命があり、正しく使用していても壊れてしまうことがあります。
ベアリング交換をご検討の方やベアリングに興味がある方はぜひご覧ください！

１．ベアリング（軸受）とは

ベアリング交換について説明する前に、まずはベアリングについてざっくり説明します！

ベアリングとは日本語で”軸受”と呼ばれており、物の回転を助ける部品です。
軸受という名前からも分かる通り、機械の中で回転する軸を支えるのがベアリングです。
ベアリングの役割としては、回転の摩擦を減らして消費エネルギーを削減したり、回転する軸を正しい位置に保ち、故障を防ぐなどが挙げられます。

ベアリングは、自動車や航空機、発電機等に加え、私たちの暮らしの身近なところでは、冷蔵庫や掃除機、エアコンといった家電製品にも使用されています。
あらゆる機械には回転する軸があり、必ずベアリングが使用されております。
ベアリングは機械にとって必要不可欠な部品になります！

２．ベアリングの寿命

ベアリングは正しく使用されていても、寿命に達して壊れてしまうことがあります。
その原因となるのが、フレーキングです。
フレーキングとは、内輪と外輪の軌道面や転がり面に対する圧縮応力が原因で、軌道面や転勤面の表層部がうろこ状に剝がれ落ちる現象のことを指します。
ベアリングはフレーキングの他にも焼き付きや摩耗、錆などによっても使えなくなることがあります。
しかし、これらはベアリング選定の間違いや取付不良、潤滑不足などに起因して発生する故障であり、寿命ではありません。
つまり、ベアリングの寿命とはフレーキングが発生するまでの総回転数と定義されます。

必要寿命

「必要寿命」とは、使用する条件や機械毎に定められた、動作を保証する寿命になります。
代表的な機械設備の必要寿命はこちらの表の通りです。

設備名	必要寿命時間
小型モータ	8,000~12,000時間（低頻度・長時間運転）
圧延機ロールネック・エスカレータ・コンベヤ・遠心分離機	8,000~12,000時間（1日8時間以上の低速運転）
工作機械・スピンドル・工場用汎用モータ・クラッシャ・振動スクリーン	12,000~30,000時間（低頻度・長時間運転）
空調設備・大型モータ・コンプレッサ・ポンプ	12,000~30,000時間（1日8時間以上の低速運転）
重要な歯車装置・ゴム・プラスチック用・カレンダロール・輪転印刷機	30,000~60,000時間（低頻度・長時間運転）
トラクションモータ・プレスフライホイール	30,000~60,000時間（1日8時間以上の低速運転）
パルプ・製紙機械・舶用推進装置	60,000~（1日8時間以上の低速運転）
水道設備・換気設備・発電所設備	60,000~（24時間連続の確実な運転）

このように、ベアリングは時間が経つとフレーキングによって寿命を迎え、その寿命は使用する環境や機械によって異なります。
そのため、正しくベアリングを使用していたとしても、寿命に合わせてベアリング交換を行う必要があるのです。

３．ベアリング（軸受）の交換手順・ポイント

では、ベアリング交換はどのような手順で行うのかについて、ポイントを交えて解説していきます。
弊社では主にモーターメンテナンスについて取り扱っているため、モーターのベアリング交換の手順について説明します。

ベアリング交換の手順としては、
①分解
②ベアリングの取り外し
③シャフトの点検・手入れ
④新品のベアリングの取り付け
⑤組み立て
⑥芯出し調整
⑦試運転調整
の順で行います。

このベアリング交換の手順において、以下のポイントがあります。

まず、4番目となる新品のベアリングを取り付ける際は、取付け直前に、ベアリングの包装を解きます。
最初からベアリングに塗布されているさび止め油は潤滑性能が良いため、一般的にはベアリングを洗浄しないまま取り付けます。

次に、ベアリングの取り付け方法としては、焼き嵌めという方法を用います。
焼き嵌めとは、ベアリングを過熱して熱膨張させることで取り付ける方法です。
メリットとしては、ベアリングに無理な力が掛からずに、短時間で取付が可能な点です。

6番目の芯出し調整については、基準以内に収めないとすぐにモーターが壊れてしまいます。
そのため、細心の注意を払って調整する必要があります。

そして、最後の試運転です。
動力での試運転はまず、無負荷・低速から始動し、徐々に所定の条件まであげていきます。
そして、主に音響や温度の上昇、振動を確認し、異常が発見されればすぐに点検を実施します。
最後の試運転で以上が発見された場合であっても、ベアリングを取り外して点検をすることもあります。

４．ベアリング交換事例

弊社では常日頃からモーターのベアリング交換を実施しており、豊富な施工実績がございます。
今回はベアリング交換を行った事例を1つご紹介します！

送風機の軸受交換の事例

送風機からの異音が発生し騒音が酷い状況でした。
使用し始めて30年以上計画している送風機のため、いつ壊れてもおかしくない状況でした。
音を聞いたところ、ベアリングに問題があることが予想されたため、
現地にて1.5日ほどでベアリング交換を実施しました。
その結果、異音・騒音の解消や送風機の延命、送風機の稼働の効率化が実現しました。
こちらの事例について詳細をもっと知りたいという方は、以下のリンクからご覧ください。

異音の大きい送風機を軸受（ベアリング）交換した事例

５．モーターのメンテナンスは昭和電機へお任せください

いかがでしたでしょうか。
以上が、ベアリング交換が必要になる寿命やベアリングの際のポイント、ベアリング交換の事例でした。
今回はベアリング交換について解説させて頂きましたが、弊社は栃木県・群馬県・埼玉県・茨城県において、モーターのあらゆるお困りごとに対応させて頂きます。
弊社が提供するほかのサービスについて、もっと詳しくしりたいという方は以下のURLからご覧ください！

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