| 研究概要 |
転がり軸受が高速・高荷重で運転されると,軸受温度が上昇し,軸受面での摩擦・摩耗が増大するとともに,焼付やフレーキングなど致命的損傷の発生割合も多くなる,また,高速玉軸受では,特に低荷重の場合,玉の異常滑りによるスッキディングが発生するが,さらに潤滑油不足条件では,スミアリングやボール・エクスカーションによる保持器の損傷も大きな問題となる.こうした転がり軸受の各種損傷,特に超高速玉軸受で問題となる発熱や焼付き現象を解明するためには,玉の三次元運動の把握が必要不可欠である.
本研究では,実機への適用を視野に入れ,超高速玉軸受における玉の三次元的な運動挙動を,磁化玉と静止斜交座標軸上に配置した高感度ホール素子を用いて精度よく計測できる手法を確立する.また,この手法を用いて合成荷重下で運転される高速玉軸受の玉の三次元運動状態を測定・解析するとともに,EHL油膜形成状態や温度上昇,摩擦・摩耗状態や焼付,はく離の発生,軸受振動など転がり軸受の運転性能との関係を究明する,本年度は,これまでの研究成果を踏まえ,摩耗,焼付,フレーキングなど重大な軸受損傷がどのような条件で発生するかを明らかにするために,過酷条件下での玉の運転挙動と軸受損傷の関連を調査し,その防止対策を考察した.また,軸回転速度:〜50000rpmの高速運転条件下において,ラジアル荷重とアキシアル荷重をアンギュラ玉軸受に同時に負荷し,合成荷重条件下での玉の三次元運動挙動を計測するとともに,電気抵抗法により測定された玉と転送面間のEHL油膜形成状態の関係を重点的に究明した.最後に,本研究で得られた研究成果を総括し,超高速玉軸受の耐久性および信頼性の向上に必要な要件を総合的に考察・評価した.なお,本研究で開発した計測手法をボールねじに応用し,玉の運動挙動とEHL油膜形成状態および運転性能の関連を明らかにした.
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