トレランスリングの仕組みは非常にシンプルですが、実際にはその設計や仕様はもっと複雑です。ベアリングマウントのようなシンプルな用途であれば、トレランスリングの選定は比較的容易です。しかし、より難しい用途や条件では、通常、ユーザーと共同で設計します。トレランスリングが機能するためには、他の2つのコンポーネントを正しく選択することが重要です。
このような場合のレンコールトレランスリングの設計プロセスは、エンジニア同士の共同作業になります。 最良の結果を得るためには、システム全体の設計段階のできるだけ早い時期に設計を開始する必要があります。多くの場合、お客様はトレランスリングのために相手部品を適合させる必要があるからです。トレランスリングを使用したシステムが生み出す性能は、以下の3つの要素に依存します。
すでに設計プロセスの初期段階から経過し、システムの各要素を変更することが難しくなれば、トレランスリングを導入する上での柔軟性と容易性がより複雑になります。
典型的な設計プロセスは以下の通りです。
トレランスリングを設計する際には、いくつかの点を考慮する必要があります。トレランスリングを使用した経験がない方には、すぐには分からない点もあるかもしれません。 以下に、考慮すべき項目を挙げます。
トレランスリングを組付けるためには、部品の間にある程度のスペース(通常は半径方向に約0.4~1.2mm)が必要です。 時には寸法を変更することができない場合もありますが(例えば、取り付けるボールベアリングの外径)、設計者はこのことを知っておく必要があります。
これは、半径方向の公差の合計値、またその結果発生する力の範囲を決定するのに役立ちます。 また、最悪のケースでも最小(時には最大)の力を確保するためにも必要です。
部品の材質が異なる場合、部品の公差と同様の効果(発生する力が変化する)があります。そのため、常に適切な力が得られるように、熱膨張も考慮する必要があります。
トレランスリングの幅は、波の設計方法に影響を与えます。 リング幅が狭いと、幅が広い場合に比べて、各波の半径方向の力が小さくなります。 トレランスリングが希望の性能を発揮できるかどうかを確認するには、スペースの制約を知ることが重要です。
システムにかかる荷重は、トレランスリングを設計する際に非常に重要であり、これを間違えると故障の原因となります。 必要とされる情報の種類は以下の通りです。
これらのアプリケーションは、より困難な傾向があり、追加情報が必要です。
このようなシステムでは、一定のトルク値を超えたときに部品が相対的な滑りを発生させることが要求されます。これは、他の部品や外部のユーザーを保護するためのものです。
必要な機能は要件によって異なりますが、通常は、トレランスリングが耐えなければならない半径方向の荷重と、部品の強度とのバランスを考慮します。 以下に、トレランスリングの最も一般的な3つの取り付け型とその利点・欠点を示します。
相手部品に追加の位置決め用加工をする必要がないため、最もコスト効率の高い部品配置です。この取り付け型の問題点は、システムに加わるあらゆる半径方向の負荷をトレランスリングが完全に受けてしまうことであり、場合によっては組み立て中にトレランスリングを所定の位置に維持するための工具が必要になることもあります。
シャフトやハウジングに段差を設けることで、組立工程中の位置決めが可能になります。また、組立後の同心度を向上させたり、システムのラジアル負荷容量を増加させるなどのメリットもあります。
トレランスリングを固定するための溝を設けることで、組立工程において最適な軸方向の拘束力を得ることができます。また、この機能により、組立後の同心度、アライメントの向上、耐ラジアル荷重の向上などのメリットが得られます。
トレランスリングがお客様に適した製品かどうかを確認したい場合や、より詳細な情報についてご要望の場合は、ぜひお問い合わせください。