転がり軸受の極微量油潤滑法開発を目指した油不足EHLの基礎研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14550122
• Research Institution: Nagoya Institute of Technology
• Principal Investigator: 糸魚川 文広 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (20252306)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 隆 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (40135314)
• Keywords: EHL / スタベーションファクター / 油膜厚さ / 転がり軸受 / メニスカス / 光学干渉計測 / 回帰式 / 連続転走

Research Abstract

まず,点接触転がり接触部へ流入する油膜厚さ(以下,入り口油膜厚さ)をパラメータとして,中心部油膜厚さに関するスタベーションファクターを算出する回帰式を数値計算結果より得た.ここで提案する回帰式は,入り口油膜厚さの減少に対するスタベーションファクターの減少の程度を示す指数が運転条件,すなわちHamrock-Dowsonの無次元パラメータU, W, Gの関数として与えられる.提案する回帰式の妥当性について製作した光学観察装置により確認した結果,誤差10%以下でスタベーションファクターが推定できることがわかった.
さらに,最小部膜厚,入り口メニスカス長さ,および側方メニスカス長さを算出する回帰式の定式化を行った.最小部膜厚は中心部膜厚を推定する回帰式とまったく同じ形の式で,単に入り口油膜厚さにHamrock-Dowsonの無次元パラメータU, W, Gの関数として与えられる係数を乗ずればよいことが示された.入りロメニスカス長さ,および側方メニスカス長さは,入り口油膜厚さとほぼ線形関係にあり,その係数が運転条件,すなわちHamrock-Dowsonの無次元パラメータU, W, Gの関数として与えられる.
これら数値計算から算出した回帰式を実際の転がり軸受に適用するため,連続転走する転動体における膜厚の測定ができるよう既存装置に新たに球状ローラーを2つ追加した.合計3つの転動体が連続転走する系で中心部膜厚の観察を行った.この系での入り口油膜厚さを前方の中心部膜厚と自身の中心部膜厚の平均であると仮定し,提案する回帰式との連立方程式とみなし解くことで,連続転走による中心部膜厚の減少を推定した結果と観察結果は概ね一致した.