流体軸受とは

流体軸受は、実際に互いに接触する部品がないタイプの軸受です。 代わりに、時には圧力下にある流体の薄膜が、ベアリングにかかる​​負荷全体を支えるのに役立ちます。 流体軸受は多くの異なる流体を利用できますが、油が最も一般的ですが、一部の種類の流体軸受では水や空気さえ使用されます。 流体軸受は、他の軸受より本質的に単純で、軸受の負荷を支えるために一連の丸い鋼球またはローラーに依存する標準的な玉軸受よりも多くの利点があります。

すべてのタイプのほとんどのベアリングは、高速旋盤のカラー内で回転するスピンドルのように、通常は何らかの方法で回転またはスライドすることにより、1つの部品が収容部品内で移動できるように設計されています。 最も一般的なのはボールベアリングであるメカニカルベアリングは、この動きを容易にするために実際の可動部品に依存しています。 ただし、流体ベアリングには、ベアリング自体を構成する可動部品がないため、2つのコンポーネント間の動きは薄い液体層によってサポートされます。 流体軸受は密閉システムでも、軸受自体の内部の液体圧力を維持するためにポンプが必要な場合もあります。

流体静圧ベアリングはポンプを使用して液体を供給し、流体動圧ベアリングは部品自体の動きを使用して液体をベアリングに引き込みます。 流体動圧軸受の中には、始動時または停止時の流体供給に補助ポンプを使用して摩耗をなくすものもあります。 流体静圧ベアリングは、多くの場合、流体供給ポンプシステムの動作に応じて加圧されます。 流体軸受の種類によっては、空気または気体を流体として使用する場合もあります。

標準的な機械ベアリングには、流体ベアリングと比較した場合に多くの欠点があり、欠点はほとんどありません。 流体軸受は通常、はるかに静かで、摩耗がはるかに少なく、流体層が維持されていれば、メンテナンスがほとんどまたはまったくなく、非常に長期間動作できます。 標準的なベアリングは、特に高速条件下で摩耗して故障する傾向があります。 ペンシルベニア州の水力発電タービンプラントの流体膜軸受はよく知られた例です。 元のベアリング自体の重量は2トンを超えていましたが、1912年の設置以来、連続使用中に200トン近くの総荷重を支えてきました。

ただし、流体軸受は、流体を供給するためのポンプが必要なため、多くの場合より多くの電力を消費し、軸受に衝撃を与えることができる条件下ではうまく機能しません。 ベアリングに強い衝撃が加わると、流体膜が損なわれ、表面が接触する可能性があり、極端な条件下では壊滅的な故障を引き起こす可能性があります。 流体軸受は、使用される流体の粘度のため、同様の動作条件下で標準軸受よりもわずかに効率が低い場合があります。