スラスト軸受
スラスト軸受は、特定のタイプの回転軸受です。他のベアリングと同様に、部品間の回転が可能ですが、主に軸方向の荷重をサポートするように設計されています。
スラストベアリングにはいくつかの種類があります。
- スラスト玉軸受は、リングで支持されたベアリングボールで構成されており、軸方向の負荷がほとんどない低推力用途に使用できます。
- 円筒スラストころ軸受は、軸が軸受の軸を指すように平らに配置された小さな円筒ころで構成されています。それらは非常に良好な運搬能力を提供し、安価ですが、ラジアル速度と摩擦がボールベアリングよりも高いため、摩耗する傾向があります。
- 円すいころスラスト軸受は、すべての軸が軸受の軸上の点で収束するように配置された小さな円すいころで構成されています。ローラーの長さと、幅の広い端と狭い端の直径、およびローラーの角度を慎重に計算して、ローラーの各端が滑りのないベアリング面でスムーズに転がるように、正しいテーパーを提供する必要があります。これらは、自動車用途で最も一般的に使用されるタイプで(たとえば自動車の車輪をサポートするため)、いずれかの方向の軸方向スラストとラジアル荷重に対応するためにペアで使用されます。接触面積が大きいため、ボールタイプよりも大きなスラスト荷重をサポートできますが、製造コストが高くなります。
- 球形のローラーのスラスト・ベアリングは球形の非対称のローラーを使用し、球形の内部の形の配線管が付いている家の洗濯機の中で転がります。ラジアル荷重とアキシャル荷重の組み合わせに対応し、シャフトのミスアライメントにも対応できます。ラジアル球面ころ軸受と併用されることがよくあります。球面ローラースラストベアリングは、すべてのスラストベアリングの中で最高の定格荷重密度を提供します。
- 流体軸受 、軸方向のスラストが加圧液体の薄い層で支持されているため、抵抗が小さくなります。
- 磁気軸受 、軸方向のスラストは磁場で支えられます。これは、Zippeタイプの遠心分離機など、非常に高速または非常に低い抗力が必要な場合に使用されます。
スラスト軸受は、一般的に自動車、船舶、航空宇宙の用途で使用されます。また、RC(無線制御)ヘリコプターのメインおよびテールローターブレードグリップにも使用されます。
スラストベアリングは車で使用されます。これは、現代の車のギアボックスのフォワードギアがヘリカルギアを使用しているため、滑らかさとノイズの低減を促進する一方で、対処する必要がある軸方向の力が発生するためです。
スラストベアリングは、アンテナローテーターの負荷を減らすために、無線アンテナマストでも使用されます。
自動車の特定のスラストベアリングの1つは、 クラッチリリースベアリングとも呼ばれるクラッチ「スローアウト」 ベアリングです。
流体膜スラスト軸受
流体膜スラストベアリングは、アルバートキングズベリーによって発明されました。アルバートキングズベリーは、学生時代に1888年に始まったベアリングと潤滑の調査の過程でこの原理を発見しました。彼の最初の実験用ベアリングは1904年にテストされました。1907年に特許を申請し、1910年に認可されました。今日完全に使用されています。
スラストベアリングは、1905年に彼の発明の特許を取得したオーストラリアのエンジニア、ジョージミシェル(ミッチェルと発音)によって独自に発明されました。
流体スラスト軸受には、シャフトの周りに円状に配置された複数の扇形のパッドが含まれており、自由に回転できます。これらは、パッドと回転ディスクの間のベアリング内にくさび形の油の領域を作成し、適用される推力をサポートし、金属同士の接触を排除します。
キングズベリーとミシェルの発明は、特に船舶のスラストブロックに適用されました。キングスベリーとミシェルの発明の小さなサイズ(古いベアリング設計の10分の1のサイズ)、低摩擦、長寿命により、より強力なエンジンとプロペラの開発が可能になりました。これらは第一次世界大戦中に建造された船舶で広く使用され、世界中の船舶および発電所のタービンシャフトで使用される標準的なベアリングになりました。 (ミシェル/キングスベリーのティルティングパッド流体ベアリングも参照)