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無給油ブッシュと軸の構造(無給油ブッシュの選定と荷重計算)

軸本数と無給油ブッシュ個数によっての構造説明と調整法について説明する。

表1.無給油ブッシュと軸の構造

  無給油ブッシュと軸の構造 内容 すき間実現のための方法
機械加工 組立調整 構造
1本軸に1個の
無給油ブッシュ
1本軸に1個の無給油ブッシュ 機械加工によりすき間を確保可能な精度、寸法で製作すれば、直線と回転動作が、可能な軸と軸受けを製作できる 要 不要 不要
1本軸に2個の
無給油ブッシュ
1本軸に2個の無給油ブッシュ 無給油ブッシュ2個のすき間が、確保できる構造としなければならないので、機械加工で所定の精度を出した1個のハウジングに2個の無給油ブッシュを圧入する方法を推奨する。
また、ハウジングを2個に分離した場合、両部品のすき間確保するために組立調整が、必要となる。
要 構造による 構造による
2本軸に2個の
無給油ブッシュ
2本軸に2個の無給油ブッシュ 無給油ブッシュ2個を機械加工で、所定の精度を出した、1個のハウジングに圧入、且つ軸の平行が、出された状態にする。
大型の場合は、軸がそれぞれ独立した二体構造を推奨する。
要 要 要
2本軸に4個の
無給油ブッシュ
2本軸に4個の無給油ブッシュ 無給油ブッシュ4個を機械加工で、所定の精度を出した1個のハウジングに圧入、且つ軸の平行が、出された状態にする。
大型の場合は、軸がそれぞれ独立した二体構造とし、ハウジング毎に組立調整する方法を推奨する。
要 要 要

1本軸に1個の無給油ブッシュの構造

設計者は、加工精度で軸の位置決めを行う「固定ブロック一体構造」方式、または、固定ブロックをベース板と固定ブロックに分離する「固定ブロック分離」方式が、選択できる。両方式の特徴を示すと一体方式は、加工工数が多く、組み立て工数は少ない。また分離方式は、加工工数が少なく、組み立て工数が多い。従って、設計者は、その選択に迷うことになるが、コストを選択基準とする場合、両方方式で、図面を作成して、加工、組み立てを含めたコストの見積りにより、その判断をおこなう。

表2.1個の無給油ブッシュと1本軸の構造

構造 設計のポイント
個別 共通
軸固定ブロック一体構造軸固定ブロック一体構造
  • 軸固定ブロック両端の軸固定穴は、貫通可能な精度(10μm程度)で加工する
  • ハウジング付無給油ブッシュを使用することで、組立工数削減可能
  • 軸と固定ブロックとの固定は、上部からの止めねじ構造とする。この時、ねじと接触する軸の面は、「Dカット」、または「円周逃げ溝」加工とする
  • 無給油ブッシュハウジングは、軸方向移動と回転方向の2軸方向の移動が可能
  • 本構造を実装する場合は、ハウジング(無給油ブッシュ)の周り止めが必要である。この事例は、ハウジングとベース板間のすき間による構造で、周り止めの回転方向のガタ量は、そのすき間寸法で決定する。
軸固定ブロック分離構造軸固定ブロック分離構造
  • ベース板の固定ブロック取付部の平面度良く加工(10μm程度)する
  • 固定ブロック取付面からの軸固定穴の高さを両部品で、同じ公差寸法(50μm)とする

1本軸に2個の無給油ブッシュの構造

設計者は、加工精度で軸の位置決めを行う「固定ブロック一体構造」方式、または、固定ブロックをベース板と固定ブロックに分離する「固定ブロック分離」方式が、選択できる。
両方式の特徴を示すと一体方式は、加工工数が多く、組み立て工数は少ない。また分離方式は、加工工数が少なく、組み立て工数が多い。
さらに、ハウジングが2個になる場合、加工工数と組み立て工数は、共に増加する。従って、設計者は、その選択に迷うことになるが、コストを選択基準とする場合、両方方式で、図面を作成して、コストの見積りにより、その判断をおこなう。

表3.2個の無給油ブッシュと1本軸の構造

構造 設計のポイント
個別 共通
軸固定ブロック一体構造軸固定ブロック一体構造
  • 無給油ブッシュを圧入するハウジング内径の芯は、通し加工(穴が長い場合は両端面からの加工)で、直進精度の良い加工とする。
  • 軸と軸固定ブロックとの固定は、上部からの止めねじ構造とする。この時、ねじと接触する軸の面は、「Dカット」、または「円周逃げ溝」加工とする
  • 無給油ブッシュハウジングは、軸方向移動と回転方向の2軸方向の移動が可能
  • 本構造を実装する場合は、ハウジング(無給油ブッシュ)の周り止めが必要である。この事例は、ハウジングとベース板間のすき間による構造で、周り止めの回転方向のガタ量は、そのすき間寸法で決定する。
軸固定ブロック分離構造軸固定ブロック分離構造
  • 2個のハウジングの無給油ブッシュの圧入穴の両芯は、同軸度を出す
  • ハウジングの無給油ブッシュ圧入穴の固定板取り付け面は、基準面とする
  • ハウジングと固定板は、軸が無給油ブッシュ内でスムーズに動く位置に調整後、固定する

2本軸に2個の無給油ブッシュの構造

設計者は、加工精度で無給油ブッシュの位置決めを行う「ハウジング一体構造 」方式、または、ハウジングを移動板とハウジングに分離する「ハウジング分離」方式」を選択できる。両方式の特徴を示すと、一体構造方式は、加工工数が多く、組み立て工数は少ない。ハウジング分離方式は、加工工数は少なく、組み立て工数は増加する。従って、設計者は、その選択に迷うことになるが、コストを選択基準とする場合、両方方式で、図面を作成して、コストの見積りによりその判断をおこなう。

表4.2個の無給油ブッシュと2本軸の構造

構造 設計のポイント
個別 共通
ハウジング一体構造ハウジング一体構造
  • 加工精度で無給油ブッシュ位置や軸の平行度傾きなどを保証する構造。
  • 軸固定ブロック両端の固定穴は芯出しされていて、且つ平行となるよう加工する。
  • 軸と軸固定ブロックとの固定は、上部からの止めねじ構造とする。この時、ねじと接触する軸の面は、「Dカット」、または「円周逃げ溝」加工とする
軸固定ブロック分離構造軸固定ブロック分離構造
  • ハウジングの無給油ブッシュ圧入穴の固定板取り付け面は基準面とする
  • ハウジングと移動板は、軸が無給油ブッシュ内で、スムーズに動く位置に調整後、固定する

2本軸に4個の無給油ブッシュの構造

4個の無給油ブッシュを組み込んだハウジングを2個、もしくは4個に分割するかの選択である。組立工数削減可能な加工精度を考慮し、ハウジング2体分離構造の採用を推薦する。

表5.4個の無給油ブッシュと2本軸の構造

構造 設計のポイント
個別 共通
ハウジング2体分離構造ハウジング2体分離構造
  • 2個のハウジングの無給油ブッシュの圧入穴の両芯は、同軸度を出す
  • ハウジングの無給油ブッシュ圧入穴の固定板取り付け面は、基準面とする
  • ハウジングと移動板は、軸が無給油ブッシュ内で、スムーズに動く位置に調整後、固定する
  • 軸と軸固定ブロックとの固定は、上部からの止めねじ構造とする。この時、ねじと接触する軸の面は、「Dカット」、または「円周逃げ溝」加工とする
ハウジング4体分離構造軸固定ブロック分離構造
  • ハウジングの無給油ブッシュ圧入穴の固定板取り付け面は、基準面とする
  • ハウジングと移動板は、軸が無給油ブッシュ内で、スムーズに動く位置に調整後、固定する

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