在本期栏目中，对滚珠轴承的故障案例（因离心力导致的滚珠轴承损坏）进行讲解。图1中所示的CCC（Counter Current Chromatography：逆流色谱）装置具有利用离心力浓缩溶解在溶液中的微量物质的功能。
图1.CCC装置的结构图
摘自北爪英一《入门讲座 高速逆流色谱（<分析>1998年第1期）》（社团法人日本分析化学会）
通过如图所示的公转运动和自转运动产生离心力，从而浓缩管内连续流动的处理液。利用安装在底板上的电机，通过同步皮带驱动由公转轴承支撑且搭载有自转轴承的旋转板旋转。其结果就是，在由安装在旋转板上的自转轴承支撑的转鼓上缠绕的管中产生离心力。转鼓的自转运动是通过绕着配置在固定侧旋转板上方的固定齿轮公转，且与固定齿轮啮合的自转旋转轴齿轮而实现，旋转比为1：1。运行此设备时，旋转轴承在运行80小时后损坏。本浓缩装置机械部分的规格值如下所示。
（1）转速：1200rpm（自转旋转体的重量：800g）
（2）自转轴承：6003ZZ（额定动载荷：6,000N）
（3）公转轴承：6005ZZ（额定动载荷：10,100N）
（4）自转轴、旋转轴零件材质：不锈钢
原因：
观察损坏的轴承，在外圈内周和滚珠之间观察到划痕。这种损坏是由轴承外圈与滚动体之间产生过大的力所引起的，所产生的力主要包括如下2种。
施加在进行公转运动的自转轴承上的外力
（1）自转的转鼓因公转运动而产生的离心力
（2）转鼓旋转不平衡产生的离心力
对策要点
所实施的以下3项对策如图2所示。
（1）增加自转轴承数量
上自转轴承：3个
下自转轴承：2个
（2）提升轴承的额定动载荷
上自转轴承：6205ZZ（额定动载荷：1,400kg）
下自转轴承：6203ZZ（额定动载荷：960kg）
（3）通过轴承固定座 的薄壁化并将材质从不锈钢改为铝，减少了由于轴承直径增大而导致的重量增大。
采取对策后的预期轴承寿命
①上自转轴承：(1400 × 3/212)3 × 106=7776 × 106 转=108,000小时
②下自转轴承：(960 × 2/83)3 × 106=12379 × 106 转=172,000小时
转速1200rpm时，预期寿命可以达到100,000小时以上。
图2.采取对策后的自转旋转轴
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