静圧軸受とは？

静圧軸受は、流体または気体の薄膜のみを使用して負荷を支える機械装置です。 流体軸受としても知られる静圧軸受は、外部から加圧された空気、油、または水の供給源を使用して、軸受の外側ケーシングとそれが支持するシャフトの間にバリアフィルムを形成します。 シャフトの回転速度は、周囲の流体に高い圧力を維持し、摩擦をほとんど伴わずにシャフトを支えます。 静水圧ベアリングは、高い作業負荷、速度、精度の要件により、長寿命、低ノイズ、最小振動のベアリングが必要な用途で使用されます。 静圧ベアリングは、これらの領域ではるかに優れた性能を発揮し、従来のボールベアリングやローラーベアリングよりもはるかに費用効果が高くなります。

この装置は、圧力をかけて装置または機械のシャフトとベアリングの外側ケーシングとの間の空間に流体を圧送することにより機能します。 流体は制限された開口部からベアリングに入り、シールによってベアリングの空洞に保持されます。 流体の一部が漏れた場合、シャフトとケーシング間のギャップが減少し、流体内の圧力が増加します。 この圧力の増加は、表面を再び引き離します。これにより、流体ベアリングの大部分が自己調整され、非常に精密な公差制御が可能になります。

ボールベアリングやローラーベアリングと比較すると、静圧ベアリングは設計、製造、操作が非常に簡単です。 従来のベアリングは、ボールやローラー、およびそれらが走る内側および外側ケーシングの精密加工を必要とします。これは明らかに、これらのベアリングの限られた寿命を考慮すると、明らかに高価で時間がかかります。 また、ボールベアリングとローラーベアリングはかなりの量のノイズと振動を発生させるため、高精度の使用には望ましくありません。 静圧ベアリングは、摩擦と振動がほとんどない状態で動作し、ほとんどノイズを発生しません。 これにより、ディスクドライブなどの高精度アプリケーションに最適です。

また、静圧ベアリングは保守が安価で、特に長寿命です。 この寿命の良い例は、ペンシルベニア州のホルトウッド水力発電所に設置された静圧軸受セットです。 これらのベアリングは1912年に設置され、それ以降は部品を交換することなく継続的に稼働しています。 メーカーは、ベアリングのメンテナンスフリー寿命は約1,300年であると計算しています。 これらのベアリングは205トンの領域で総荷重を支え、静圧ベアリングの効率と長寿命の優れた例です。