スラスト荷重とラジアル荷重は、回転軸にかかる代表的な2つの力です。特にベアリング選定において、この2つの違いを理解していないと、早期破損や騒音発生、摩耗増大といったトラブルにつながります。
この記事では、スラスト荷重・ラジアル荷重の意味と違い、代表的な事例、適したベアリングの種類をわかりやすく解説します。
スラスト荷重とは？
スラスト荷重（Thrust load）とは、軸の方向（軸線方向）にかかる力です。
軸を前後方向に押すような力、とイメージするとわかりやすくなります。
代表例：
- ボールねじの推力
- ファンやプロペラの軸方向引張力
- ポンプインペラで発生する軸方向力
- テーパーギアで発生する軸方向成分
ベアリングは、スラスト荷重に弱い種類も多いため、設計段階で必ず確認すべき力です。
ラジアル荷重とは？
ラジアル荷重（Radial load）とは、回転軸に対して直角方向にかかる力です。
軸を横から押す力、と考えれば理解しやすくなります。
代表例：
- プーリー・ベルトテンション
- ローラー・車輪が受ける荷重
- ギアの噛み合いによる横方向力
- 回転体のアンバランスによる横力
モーター、減速機、回転機械の多くは、主にこのラジアル荷重を受けます。
スラスト荷重とラジアル荷重の違い（比較表）
| 項目 | スラスト荷重 | ラジアル荷重 |
|---|---|---|
| 方向 | 軸方向 | 軸と直角方向 |
| 主な発生源 | 推力・圧力・ギア噛合 | 張力・重量・偏荷重 |
| 代表例 | ポンプ、ボールねじ | プーリー、ローラー |
| 適したベアリング | スラスト形、アンギュラ形 | 深溝形、円筒形 |
| トラブル例 | 焼き付き、ガタ | 偏摩耗、振動 |
ベアリングの種類と荷重対応
① 深溝玉軸受（最も一般的）
- ラジアル荷重に強い
- 軽いスラスト荷重なら両対応可能
- 一般機械、モーターに多用
② アンギュラ玉軸受
- スラスト荷重に強い
- 主軸・ボールねじなどに使用
③ 円筒ころ軸受
- 大きなラジアル荷重に最適
- スラスト荷重は苦手
④ 円すいころ軸受
- ラジアル＋スラストの両方に強い
- 車輪・減速機・建設機械で多用
⑤ スラスト軸受
- スラスト荷重専用
- 軸方向力が大きい工程で必須
現場でよくあるトラブルと原因
① 深溝玉軸受に大きなスラストがかかるケース
→ 早期摩耗・焼き付き・異音が発生
→ アンギュラ玉軸受に変更すべき
② ギア噛合で発生する斜め方向力
→ スラストとラジアルの両方が混ざる
→ 円すいころ軸受が最適
③ プーリー径不一致で横力が増える
→ ベアリング寿命低下
→ プーリー位置調整・テンション調整が必要
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まとめ
スラスト荷重とラジアル荷重は、ベアリング設計の根幹となる力です。
- スラスト荷重＝軸方向の力
- ラジアル荷重＝軸に直角方向の力
- 用途に応じて最適なベアリング種類がある
- 誤った荷重方向の使用は早期故障の原因
両荷重の違いを正しく理解することで、設備寿命の延長・異音防止・安定稼働につながります。
