悪いベアリングはどのような音を出しますか?兆候と音の説明

ベアリングの不良により、最も一般的に次のような問題が発生します。 ゴリゴリ、ゴロゴロ、またはハムノイズ 速度に応じてピッチや強さが変化するもの。ホイールベアリングの場合、この音は通常、車両が一方向に回転すると大きくなります。産業用または電気モーターのベアリングでは、以前はなかったキーキー音、クリック音、またはリズミカルなノック音が聞こえる場合があります。これらの音はランダムではありません。それぞれの音は、ベアリングがどのように、どこで故障しているかについての具体的なストーリーを伝えます。

キャッチング ベアリング 初期のノイズは、30 ドルの部品と 3,000 ドルの修理の違いです。かすかなハム音として始まったベアリングは、数週間以内に完全な焼き付きにまで進行し、スピンドル、ハブ、シャフト、ハウジングに二次的な損傷を引き起こす可能性があります。このガイドで説明されている音は、自動車のホイール ベアリング、エンジン ベアリング、産業機械のベアリング、家電製品のベアリングなどに同様に当てはまります。故障の物理的性質はすべて同じです。

ベアリングが故障したときのコア音

ベアリングは段階的に故障し、各段階には関連する音の特徴があります。これらの音を理解することで、ベアリングにどれだけの寿命が残っているか、そしてどれだけ緊急に対処が必要かを推定することができます。

研削音またはきざみ音

これは、ひどく磨耗したベアリングの最もよく知られた症状です。研削は、転動体 (ボールまたはローラー) が摩耗、腐食、汚れによって滑らかな表面を失ったときに発生します。金属は基本的にレース内部の金属をこすります。ホイールベアリングでは、この音は走行中一定であり、速度が上がるにつれて大きくなります。 ホイールから擦​​れる音が聞こえ、時速 30 マイルを超えると著しく悪化する場合は、ベアリングの故障が進行しています。 この段階で交換を遅らせないでください。

ハミングまたはうなり声

低周波のハミングやうなり声は、通常、初期から中期のベアリング音です。たとえ平坦な路面であっても、荒れた舗装路を走行したときのような音です。ホイールベアリングの場合、車線変更時や高速道路の大きなカーブを曲がるときなど、体重をわずかに移動するとハム音が変化することがよくあります。少し左にステアリングするとハミングが増加し、右にステアリングすると減少する場合は、右側のベアリングが疑われます。この指向性の品質は、特にホイール ベアリング ノイズの最も信頼できる診断の手がかりの 1 つです。

きしむ音またはきしむ音

ベアリング内の鳴きは通常、潤滑不足またはレースの表面疲労の初期段階の 2 つの問題のいずれかを示しています。乾燥したベアリング、つまりグリースが乾燥したり、洗い流されたり、適切に塗布されていないベアリングは、負荷がかかると鳴き声を発します。 多くの場合、これは最初に聞こえる警告サインであり、研磨が進行する前に現れます。 電気モーターやファンでは、ベアリングのきしみがベルトの問題と間違われることがありますが、ベルトをチェックした後でも音は残ります。洗濯機などの家電製品のベアリングのきしみは、シールが故障し、水がグリースを汚染していることを示していることがよくあります。

カチッという音やスナップ音

ベアリングからのカチカチ音は、前輪駆動車の CV ジョイント ベアリングに関連することがよくありますが、転動体が平坦な箇所を維持したり、ベアリング アセンブリに破片が侵入したりした場合に、他のタイプのベアリングでも発生します。クリック音はリズミカルになる傾向があり、シャフトまたはホイールの回転速度に比例した速度で繰り返されます。 ホイールベアリングからのカチカチという音が加速するにつれて大きくなる場合は、ベアリング表面への物理的な損傷を示す信頼できる指標です。

「カタカタ」または「カタカタ」というノイズ

ベアリングのノッキングは、内部クリアランスが過剰であることを示しています。転動体が動く余地が大きすぎるため、転動体がレースに強く衝突します。これは、摩耗によりベアリングの予圧が失われた場合、またはベアリングが不適切に取り付けられた場合によく発生します。リアアクスルベアリングやディファレンシャルベアリングでは、加減速時に「カタカタ」という音がよく発生します。これは後期段階のベアリングの故障であり、特にベアリングの崩壊が車輪の分離につながる可能性があるリアアクスルでは、安全上の大きな懸念事項となります。

アプリケーションによるベアリング音の違い

同じ基本的な故障モードでも、ベアリングの動作とベアリングの周囲に応じて、わずかに異なる可聴サインが生成されます。ベアリングの異音を診断するときは、状況が重要です。

ホイールベアリング

ホイールベアリングは車両の全重量を支えながら、ホイールを自由に回転させます。道路の汚れ、水、コーナリング時の横方向の力に常にさらされています。ホイールベアリングが故障すると、ほとんどの場合、指向性のあるハム音やうなり音が発生し、車の速度とともに増加します。特徴的なテストは、高速道路速度での穏やかな車線変更操作です。車両の重量を左右に移動したときに騒音が変化する場合は、方位が特定されたことになります。 ホイールベアリングの故障に関する研究では、水の侵入による汚染がベアリングの早期故障の約 55% を占めることが示されています。 特に、湿潤な気候で運転される車両や、ハブに高圧ホースを向けて頻繁に洗浄される車両では注意が必要です。

エンジンロッドとメインベアリング

エンジンのベアリングは、転動体ベアリングではなく、プレーン (スリーブ) ベアリングですが、すぐに認識できる音で故障します。ロッド ベアリングが摩耗すると、鋭いリズミカルなノック音が発生します。このノック音はエンジン RPM とともに増加し、負荷がかかると最も顕著になります。メインベアリングは、より一貫性があり、速度への依存が少ない、より深く重いノックを生成します。 アイドリング時のロッドノックは回転数が上がるにつれて消えますが、それは警告サインです。すべての RPM でロッドのノックが発生する場合は、ベアリングのクリアランスが安全限界を超えており、エンジンの故障が差し迫っていることを意味します。 オイル枯渇が主な原因であり、これが定期的なオイル交換が非常に重要である理由です。汚れた劣化したオイルは、エンジンのベアリングが金属同士の接触を防ぐのに必要な膜厚を維持できません。

洗濯機ドラムベアリング

洗濯機のベアリングが故障すると、脱水サイクル中にドラムからジェットエンジンのような音が鳴り始めます。特にフロントローディング式の機械では、大きな轟音やゴロゴロという音があれば、それが明らかな兆候です。ドラムが目に見えてぐらつき、マシンが床を振動することもあります。ほとんどの場合、水が原因です。時間の経過とともにドラムシールが機能しなくなり、水と洗剤がベアリングを汚染します。 フロントローダーのベアリングを交換するには、通常、機械をほぼ完全に分解する必要があります。 そのため、多くの修理技術者は、ベアリングが故障した場合、機械全体を交換する方が費用対効果が高いかどうかを評価することを推奨しています。

産業用および電動モーターのベアリング

産業現場では、ベアリングの騒音がメンテナンスの原因として重要視されています。故障したベアリングを使用しているモーターは過熱し、より多くの電力を消費し、最終的には焼き付きを起こし、計画外のダウンタイムを引き起こし、予定された交換よりもはるかに高い費用がかかります。一般的な音としては、潤滑不良による高音のキーキー音、レース表面の剥離（剥離）による周期的なクリック音、人間の耳よりもずっと前に振動解析ツールが検出できる広域ノイズの増加などが挙げられます。多くの産業施設では、機器を停止することなくベアリングのノイズを聞くために、モーター ハウジングに直接配置された手持ち式聴診器または超音波センサーが使用されています。

ベアリングから異音が発生する理由: 根本原因

ベアリング異音の原因を理解することは、現在の故障を診断するだけでなく、次の故障を防ぐのにも役立ちます。ベアリングは理由もなく騒音を発するわけではありません。あらゆる音には物理的な原因があります。

潤滑油の損失

グリースまたはオイルは、ベアリングの可動コンポーネントの間に薄い膜を形成します。このフィルムが熱、経年劣化、汚染、水の洗い流しなどによって壊れると、金属と金属が接触し、摩擦が劇的に増加します。 適切な潤滑なしでベアリングを動作させると、負荷がかかると数分以内に故障する可能性があります 一方、同じタイプの適切に潤滑されたベアリングは 10 年間使用できる可能性があります。通常、鳴きは潤滑不良の最初の音です。表面の損傷が蓄積すると、すぐに研削が行われます。

汚染

汚れ、ほこり、金属粒子、水はベアリングの大敵です。ベアリングハウジングに入った微細な研磨粒子であっても、時間の経過とともに転がり面やレースに傷がつき、ザラザラとした研削音やゴロゴロという音が発生します。水の汚染は、ベアリング内部の精密研磨された表面に腐食孔を引き起こすため、特に有害です。 ベアリングメーカーの調査によると、ベアリングの早期故障の約 14% は汚染によるものであることがわかっています。 産業環境ではこの数が大幅に増加しますが、屋外または湿潤用途ではこの数値が大幅に上昇します。

過負荷とミスアライメント

ベアリングは特定の負荷容量に対して定格されています。ベアリングを動定格荷重または静定格荷重を超えて運転すると、転動体やレースの摩耗や変形が促進されます。軸がベアリングの中心にない位置ずれにより、レースの片側に不均一な応力が生じます。どちらの状態でもノイズが発生します。通常、過負荷では一般的なゴロゴロ音やゴリゴリという音が発生しますが、ミスアライメントでは、損傷した同じ接点が回転ごとに負荷ゾーンを通過するため、繰り返しリズミカルなノイズが発生することがよくあります。

剥離と疲労破壊

正しく取り付けられ、潤滑されたベアリングであっても、耐用年数は有限です。応力サイクルが繰り返されると、最終的にはレースや転動体の表面下に微小亀裂が形成されます。これらの亀裂は、材料が破壊されるまで伝播します。これを剥離と呼びます。 ベアリングが破損すると、独特の不規則なカチカチ音やカタカタ音が発生します。 壊れた破片がベアリング内を循環し、他の表面に衝撃を与えるためです。これは寿命末期の疲労破壊であり、ベアリングが何百万回も回転した後に起こるのは正常です。最初の剥離音が聞こえたらベアリングを交換することで、破片によるハウジングやシャフトの損傷を防ぎます。

不適切な取り付け

新しいベアリングは取り付け中に破損する可能性があります。間違ったレースに力を加えたり、ベアリングに直接ハンマーを使用したり、ベアリングを斜めに取り付けたりするなど、ベアリングを間違って押し付けると、内部形状が即座に損傷します。取り付けたばかりのベアリングからすぐに異音が発生する場合は、ほぼ確実にベアリングが損傷しているか、正しく取り付けられていないことが考えられます。 正しいベアリングプレスツールを使用し、正しいレースを通してのみ力を加えることが重要です ; 200 ドルのツールは、150 ドルのホイール ベアリング ハブ アセンブリの破壊を防ぐことができて初めて元が取れます。

どのベアリングが不良かを診断する

ベアリングの異音の存在を特定したら、次の課題は、どのベアリングが故障しているかを正確に特定することです。ベアリングの騒音は人を欺く可能性があります。金属構造物を通って伝わるため、実際の発生源とは異なる場所から発生しているように見える場合があります。

ハンドル入力テスト（ホイールベアリング）

高速道路で時速約 90 マイルの安定した速度で、ゆっくりと車線を変更するかのように、車両をゆっくりと左右に繰り返し方向転換します。ノイズがどのように変化するかを観察します。

• 左にハンドルを切ると異音が増加する → 右側のベアリングが不良である可能性があります (重量が右側に移動する)
• 右にハンドルを切ると異音が大きくなる → 左側のベアリングが不良の可能性があります（重量が左側に移動する）
• ステアリング入力によって異音が変化しない → リアベアリング、タイヤの問題、またはベアリング以外の発生源である可能性があります

このテストは、方向転換によって横荷重が一方の車輪からもう一方の車輪に移動するため機能します。損傷したベアリングは、より多くの荷重がかかると静かになり、その荷重が離れると騒音が大きくなります。損傷の種類と程度によっては、場合によってはその逆になります。

ジャック＆スピンテスト

車両をジャッキスタンドに安全に置き、各ホイールを手で回転させます。健全なホイールベアリングは、抵抗や騒音がほとんどなくスムーズに回転します。ホイールベアリングが故障すると、回転させるとザラザラしたり、ザラザラしたり、ギザギザした感触が生じます。多くの場合、ホイールを通して損傷を感じることができます。 ハンドスピンテスト中に粗さ、研削感、または可聴音が発生した場合は、ベアリングの交換が必要であることが確認されます。 また、ホイールの 12 時と 6 時の位置をつかんで揺すってみてください。目立った遊びやカタカタ音がする場合は、ベアリングが磨耗していることを示します。

整備士の聴診器

電気モーター、産業機器、その他の回転機械の場合、整備士の聴診器や自動車用盗聴装置を使用すると、ベアリングのノイズを高精度で分離できます。プローブをベアリングハウジングに直接置き、音を聞きます。最も粗い音、最も大きな音、または最も不規則な音が発生するベアリングを交換する必要があります。長い金属製のドライバーは、ピンチのときに機能します。ハンドルを耳に当て、先端をさまざまなベアリングハウジングに置きます。音は金属を通って伝わり、驚くほどクリアです。この技術は効果があるため、1 世紀以上にわたり機械工によって使用されてきました。

超音波検出

産業メンテナンスでは、超音波検出ツールを使用すると、可聴ノイズが発生するずっと前にベアリングの損傷を特定できます。ベアリングの表面が疲労し始めると、ベアリングは特定の周波数範囲で超音波信号を発します。 超音波モニタリングは、振動分析だけよりも最大 6 倍早くベアリングの問題を検出できます。 これにより、メンテナンス チームは、計画外の故障に対応するのではなく、計画的なダウンタイム中に交換のスケジュールを立てる時間を確保できます。高価な機器の場合、この早期検出機能により、ツールのコストが何倍も支払われます。

ベアリングノイズと混同されやすい音

すべてのハム音やグラインド音がベアリングから発生するわけではありません。他のいくつかのコンポーネントは、ベアリングのノイズをまねした音を発生し、不必要なベアリングの交換につながったり、さらに悪いことに、実際の問題が無視されたりすることがあります。

タイヤノイズ

タイヤの不均一な摩耗、特に磨耗したショックや不適切な空気圧によって引き起こされるカッピングや波形は、ホイールベアリングの不良とほぼ同じように聞こえるリズミカルなうなり音を発生させます。主な違いは、タイヤのノイズは通常、ステアリング入力に関係なく一定ですが、ベアリングのノイズは変化します。また、タイヤをさまざまな位置に回転させて、タイヤとともに音が動くかどうかを確認することは、最終的なテストとなります。 カップ状の摩耗パターンを持つタイヤは、ホイール ベアリングの診断において最も頻繁に起こる誤検知の 1 つです 、タイヤが最初にチェックされなかったために、多くのベアリングが不必要に交換されます。

CVジョイントノイズ

前輪駆動車および AWD 車のアクスル シャフトをホイール ハブに接続する CV ジョイントには、ボールと溝のアセンブリ内に小さなベアリングが含まれています。 CV ジョイントが故障すると、駐車場などの急な低速回転時にカチッという音が発生します。これは、一定で速度に依存するホイールベアリングのノイズとは異なります。ブーツにひび割れがあり、乾燥して汚染されたグリースがある CV ジョイントは、旋回時にカチッという音が聞こえますが、高速道路の速度では静かな場合があります。

ブレーキ部品

摩耗したブレーキパッドには摩耗インジケーター (小さな金属製のタブ) が付いており、ローターに対して鳴き声を上げてドライバーに警告します。この鳴きは速度に依存するため、ベアリングと混同される可能性があります。ただし、通常、ブレーキノイズはブレーキをかけると劇的に変化しますが、ベアリングノイズはブレーキによる影響をほとんど受けません。キャリパーが固着するとベアリングのようなゴリゴリ音が発生することもありますが、その場合は走行後にホイールも著しく熱くなります。

パワーステアリングポンプおよびオルタネータベアリング

サーペンタイン ベルトによって駆動されるアクセサリ コンポーネント (オルタネーター、パワー ステアリング ポンプ、アイドラー プーリー、テンショナー) はすべて、独自の小型ベアリングを使用しています。これらが故障すると、アイドリング時に発生する、車速ではなくエンジン回転数に応じて変化する、キーキー、ゴシゴシ、またはチリチリという音が発生します。 エンジンが作動した状態で車両が停止しているときに不審な音が発生する場合、それはホイール ベアリングではなく、アクセサリ ベアリングまたはベルトに問題があることがほぼ確実です。

悪いベアリングでどのくらいの時間運転できますか?

これは、ベアリングの故障が診断されたときに最もよく寄せられる質問の 1 つです。正直な答えは、ベアリングの劣化度によって異なりますが、交換を遅らせるべきではありません。

高速道路の速度でかすかに異音を発するだけのベアリングでも、慎重に運転し、短距離の移動に限定すれば、数週間持続する可能性があります。ただし、劣化の速度は予測できません。ベアリングの故障は直線的なプロセスではありません。ベアリングは 1 か月間持ちこたえても、激しい運転をした 1 日以内に突然故障することがあります。 ホイールベアリングが完全に故障すると、走行中にホイールが固着したり、車両から外れたりする可能性があります。 高速道路ではこれは致命的です。

実用的なガイドとして:

• 高速走行時のみかすかなハム音: 修理工場まで車で行き、可能な限り高速道路を避けてください。
• 速度を問わず、騒音やうなり声が聞こえる場合は、できるだけ早く修理してください。来月ではなく今週中に修理してください。
• ハンドルまたはシートからの振動: 高速道路では運転しないでください。すぐに修理を求める
• ロックテスト中にホイールに顕著な遊びがある場合: 運転を停止してください。車は安全ではありません

エンジンベアリングのノッキングも同様の緊急度スケールに従います。アイドル時に存在するロッドのノックは、いつでもベアリングが完全に故障し、コンロッドがエンジン ブロックを突き抜ける可能性があることを示しています。 エンジンロッドのノックは、運転を停止する状況であり、注意して運転する状況ではありません。

ベアリング交換費用の予想

費用は車両によって、またベアリングが個別に修理可能かハブ アセンブリに統合されているかによって大きく異なります。

これらは、米国の一般的なショップの料金に基づいた推定値です。価格は地域、車両の複雑さ、追加のコンポーネント (ベアリング ハブに統合された ABS センサー リングなど) を同時に交換する必要があるかどうかによって異なります。 片方のベアリングが故障した場合は、両側を同時に交換することを検討する価値があります。 反対側のベアリングも同じ寿命を過ごしており、多くの場合、それ自身の故障点に近づいているためです。

ベアリングの故障を未然に防ぐ

ベアリングの早期故障のほとんどは回避可能です。ベアリングを早期に破壊する状態（汚れ、不適切な潤滑、過負荷）は、基本的なメンテナンス習慣で管理できます。

ベアリングに水がかからないように注意してください

車両を洗浄するときは、高圧ホースをホイールハブ部分に直接向けないでください。水圧がシールを超えてベアリング内に水を押し込み、グリースを洗い流す可能性があります。高圧洗浄装置のベアリングにも同じことが当てはまります。ベアリング ハウジングを直接高圧水にさらさないように常に保護してください。

タイヤの空気圧とホイールのアライメントを正しく維持する

アライメントが不適切だと、ホイール ベアリングの片側に一定の横荷重がかかります。タイヤの空気圧が不足すると、転がり抵抗が増加し、ベアリングに伝わる負荷が増加します。 タイヤの空気圧を仕様どおりに保ち、25,000 ～ 30,000 マイルごとに車両の調整を行うと、ベアリングの寿命が大幅に延びます。 悪路を走行する車両、または頻繁に縁石や穴にぶつかる車両は、より頻繁に位置調整を行う必要があります。

高品質の交換用ベアリングを使用する

ベアリング市場には幅広い品質があり、安価な輸入ベアリングと老舗メーカー (SKF、ティムケン、NSK、FAG) の高品質ユニットとの価格差は、多くの場合、わずか 20 ～ 40 ドルです。ベアリングの取り付け工賃は、部品の品質に関係なく同じ費用がかかります。 18 か月で故障する格安ベアリングの場合、2 セットの工賃がかかりますが、高品質ベアリングは車両の残りの寿命まで続く可能性があります。 ここは、可能な限り安価な部品を最適化する場所ではありません。

保守可能なベアリングをスケジュールどおりに再梱包または交換する

保守可能な (密閉されていない) 前輪ベアリングを備えた古い車両では、新しいグリースを定期的に再梱包する必要があります。これは通常、30,000 マイルごと、またはハブの取り外しが必要なブレーキ作業を行った場合に推奨されます。新しいシール型ハブ アセンブリの多くは寿命ユニットとして設計されていますが、過酷な条件下で走行する走行距離の多い車両では、ベアリングの設計耐用年数が車両の実際の耐用年数よりも短くなる可能性があります。

その他の関連する問題に速やかに対処する

ショックやストラットが摩耗すると、ホイールホップや衝撃荷重が発生し、スムーズな道路を走行するよりもはるかに激しくベアリングに衝撃を与えます。曲がったホイール、バランスの崩れたタイヤ、磨耗したサスペンション ブッシュはすべて、振動と不規則な荷重を発生させ、ベアリングの摩耗を促進します。これらの関連コンポーネントの手入れは、乗り心地の向上だけでなく、ベアリングの耐用年数を直接延長します。