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深溝転がり玉軸受について  忘れたらアカン ものづくり

忘れたらアカン、ものづくり のブログを書いている、マーシーです。

今日は、転がり軸受の中でももっともよく使われる深溝(転がり)玉軸受について、知っていることを。


■ 転がり軸受の選定

    転がり軸受の選定の際、設計者が考慮する必要のある基本事項は、この2つの観点で考え

  ます。

    ① 軸受をどのようにすれば技術的に正しい使い方が出来るか。

    ② 軸受を経済的に使いこなせるか。

  これらの観点から、最初に使用できないか検討する必要のある軸受は、深溝転がり玉軸受です。

  深溝転がり玉軸受は、大きなラジアル荷重を受けることが出来ます。その上ある程度のアキシャ

  ル荷重や、ラジアル荷重とアキシャル荷重との合成荷重についても支えることが出来ます。

  大荷重や震動にやや弱いところがあるが、高速回転に強く、他の転がり軸受に比較して安価です

  ので、広範囲の回転軸にもっとも多く使用されている軸受です。

■ シールド軸受

    深溝転がり玉軸受には、グリースを封入したシールド型(金属製のシールド、非接触)もしくは

  シール型(ゴムシール)、及び開放型の3種類があります。

    開放型は、油またはグリースによる潤滑が必要です。これに対してシールド型やシール型は

  あらかじめ高級グリースが封入されており潤滑が必要ありません。

    シールド型またはシール型を採用すれば、設計の手間が省けます。また、機械の製作費用も

  安くなります。さらには、その機械の使用者にとっても注油やグリースアップなどの保守が省ける

  メリットがあります。

    深溝転がり玉軸受の中ではシールド型が多用されます。一般産業機械の設計者はまず

  シールド型転がり玉軸受の採用が可能かどうかの検討から始めるのが定石です。

    シールド型深溝転がり玉軸受を使用する場合は、軸受の寿命を、機械の寿命に合わせるか、

  またはオーバホール周期で交換するように設計するのが普通です。

    シールド型の用途は、普通の環境(常温、工場内のホコリ程度)で使用される一般産業機械

  用軸受、一般用モータの軸受、自動車用機器の回転軸などです。

    シール型(接触型)は、シールド型より、価格的にやや割高になりますが、防塵性に優れてい

  ます。ホコリのやや多い環境のよくない場所に用いられます。

    開放型は、グリースまたは油による潤滑が必要です。例えば油循環として高速回転の軸受

  の発熱を分散することが出来ますので、シールド型に比べて厳しい環境に対応することが可能

  です。
   
■ 軸受系列

    深溝転がり玉軸受の分け方として、軸受の大きさによる方法があります。

    転動体(球)の小さいほうから大きいほうに向け、系列 60, 62, 63 の3系列があります。

    系列63は、対応する軸径は同じですが、大きい荷重に耐えることが出来るメリットがある

    一方で、外径、幅とも大きくなり軸受箱が大きくなる欠点があります。







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テーマ : ものづくり
ジャンル : ビジネス

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カーボンオフセット革命

 それにしても日立金属の高性能冷間工具鋼SLD-MAGICのトライボロジー特性は凄いですね。先月の、日刊工業新聞社の「プレス技術」で読みましたが、微量の油を塗ったセミドライ状態で、摩擦させると先端技術のDLCのような自己潤滑性(摩擦係数が下がる)が出るなんて。耐摩耗性もたかいのでコーティング費用分コストパフォーマンスがよく、耐荷重能も相当応力で2500MPaと高強度でベアリング・金型などのいろんな機械の転動・摩擦・摺動部品などの機械要素に使えそうだ。まさにノーベル賞級の発明だ。

インパクトある研究

先日、その高性能工具鋼の自己潤滑性とかいう話を日本トライボロジー学会で聞いたが、モリブデンとかカーボン、それにDLCコーティングなどの怪しげな論説とも整合し、油中添加剤の極圧効果にも拡張できる話は面白かった。そのメカニズムをひらたくいえば世界初の本格的ナノマシンであるボールベアリング状の分子性結晶が表面に自己組織化されて、フリクションが良くなるということらしい。

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機械の設計革命を起こす

 なんかPV値が900MPam/minと驚異的な水準だということを日本トライボロジー学会の秋の予講集で知りました。ここからが勝負で独創的機構を設計できそうな気がします。

トライボインパクト

 今や時代は低粘度オイルの時代ですから、境界潤滑状態がふえるし、極圧添加剤もSOxの環境問題で入れられないとなると高PV値材料の重要性はますます増えるでしょうね。

ものづくりのDNA

 たしかに日立金属さんは凄いですよね。日本の産業の原点
たたら製鋼をやって日本刀の原料として供給されているって
聞いたことがあります。

新損傷起点理論

 そのメカニズムはCCSCモデル(炭素結晶の競合モデル)といって、すべりの良さばかりでなく、摩擦試験データのバラツキが信頼性工学で言うバスタブ曲線になることや、極圧添加剤の挙動、ギ酸による摩擦特性の劣化挙動など色々と説明ができそうなトライボロジー理論らしいですね。トライボロジー関連の機械の損傷(破壊、摩耗、腐食)の防止、しゅう動面圧の向上設計を通じた摩擦損失の低減、新規潤滑油の開発など様々な技術的展開が広がっていきそうですね。

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