ベアリングはモーターの最も重要な支持部品です。通常の状態では、モーターベアリングの温度が95℃を超え、滑り軸受の温度が80℃を超えると、ベアリングが過熱状態になります。
モーター運転中のベアリング過熱はよくある故障であり、その原因は多岐にわたり、正確な診断が難しい場合もあります。そのため、適切な処置を怠ると、モーターへの損傷が拡大し、寿命が短くなり、作業や生産に支障をきたすケースが少なくありません。本稿では、モーターベアリング過熱の具体的な状況、原因、および対処方法についてまとめます。
1. モーターベアリングの過熱の原因と対処方法：
1. 転がり軸受の取り付けが間違っているか、嵌め合い公差が厳しすぎるか緩すぎる。
解決策：転がり軸受の動作性能は、軸受自体の製造精度だけでなく、軸受に適合する軸と穴の寸法精度、形状公差、表面粗さ、選択された嵌め合い、および取り付けが正しいかどうかにも依存します。
一般的に水平モーターでは、適切に組み立てられた転がり軸受はラジアル応力のみを負担しますが、軸受の内輪と軸との嵌め合いがきつすぎたり、軸受の外輪とエンドカバーとの嵌め合いがきつすぎたり、つまり公差が大きすぎると、組み立て後の軸受クリアランスが小さくなりすぎて、場合によってはゼロに近くなることがあります。このような状態では回転がスムーズではなく、運転中に発熱します。
ベアリングの内輪とシャフトの嵌め合いが緩すぎる場合、またはベアリングの外輪とエンドカバーの嵌め合いが緩すぎる場合、ベアリングの内輪とシャフト、またはベアリングの外輪とエンドカバーが互いに回転し、摩擦と熱が発生し、ベアリングの故障や過熱につながります。通常、基準部品としてのベアリング内輪の内径の公差域は、標準でゼロラインより下に移動され、同じシャフトとベアリングの内輪の公差域は、一般的な基準穴で形成される嵌め合いよりもはるかにタイトな嵌め合いを形成します。
2. 潤滑グリースの不適切な選択、不適切な使用およびメンテナンス、劣化または不良の潤滑グリース、またはほこりや不純物が混入すると、ベアリングが過熱する可能性があります。
解決策：グリースが多すぎても少なすぎてもベアリングが過熱する原因となります。グリースが多すぎると、ベアリングの回転部分とグリースの間に大きな摩擦が生じ、グリースが少なすぎると、乾燥による摩擦と発熱が発生する可能性があるためです。したがって、グリースの量はベアリング室の容積の約1/2～2/3になるように調整する必要があります。不適切な、または劣化している潤滑グリースは清掃し、適切な新しい潤滑グリースと交換してください。
3. モーターの外側ベアリングカバーと転がり軸受の外円との間の軸方向の隙間が小さすぎる。
解決策：大型および中型モーターは一般的に非軸端にボールベアリングを使用します。軸延長端にはローラーベアリングが使用され、ローターが加熱膨張した際に自由に伸びることができます。小型モーターは両端にボールベアリングを使用するため、ベアリングの外側カバーと外輪の間に適切な隙間が必要です。そうでないと、軸方向の過度の熱膨張によりベアリングが過熱する可能性があります。この現象が発生した場合は、前面または背面側のベアリングカバーを少し取り外すか、ベアリングカバーとエンドカバーの間に薄い紙パッドを挟み、一方の端の外側ベアリングカバーとベアリングの外輪の間に十分な隙間を確保する必要があります。
4. モーターの両側のエンドカバーまたはベアリングキャップが正しく取り付けられていません。
解決策：モーターの両側のエンドカバーまたはベアリングカバーが平行に取り付けられていない場合、または継ぎ目が密着していない場合、ボールがトラックからずれて回転し、熱が発生します。両側のエンドキャップまたはベアリングキャップを水平に取り付け、均等に回転させ、ボルトで固定する必要があります。
5. ボール、ローラー、内輪、外輪、ボールケージがひどく摩耗しているか、金属が剥がれている。
解決策：この時点でベアリングを交換する必要があります。
6. 負荷機械との接続不良。
主な原因としては、カップリングの組み立て不良、ベルトの過剰な引っ張り、負荷機械の軸との不一致、プーリーの直径が小さすぎる、プーリーのベアリングからの距離が遠すぎる、軸方向または半径方向の負荷が過剰などが挙げられる。
解決策：ベアリングに異常な力がかからないように、誤った接続を修正してください。
7. シャフトが曲がっている。
解決策：このとき、ベアリングにかかる力はもはや純粋なラジアル力ではなくなり、ベアリングが過熱します。曲がったシャフトをまっすぐにするか、新しいベアリングに交換してみてください。
2. モーターベアリングの過熱を防ぐにはどうすればよいですか？
ベアリングの近くに温度測定素子を埋め込み、制御回路を介してベアリングを保護することが考えられます。一般的に、モーター内部には温度測定素子（サーミスタなど）があり、そこから2本のワイヤが出て専用の保護装置に接続されています。保護装置は一定の24Vの電圧を供給し、モーターベアリングの過熱が保護装置の設定値を超えると、保護装置が作動して保護の役割を果たします。現在、国内のほとんどのモーターメーカーはこの保護方法を採用しています。
投稿日時：2023年6月25日
