JP2023087518A - 軸受選定支援装置及び軸受選定支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】軸受選定の妥当性を認識させる支援を行う軸受選定支援装置及び軸受選定支援方法を提供する。【解決手段】軸受選定支援装置は、評価する軸受の諸元の情報と、入力された使用時間の下限の情報とに基づいて、評価する軸受の回転数の下限の第１限界線と、評価する軸受の回転数の上限の第２限界線と、評価する軸受の等価荷重の下限の第３限界線と、評価する軸受の等価荷重の上限の第４限界線とを生成する。軸受選定支援装置は、第１限界線、第２限界線、第３限界線及び第４限界線で囲まれ、回転数と等価荷重との関係で表された軸受が使用可能な条件適合範囲の情報を生成する。【選択図】図８

Description

本開示は、軸受選定支援装置及び軸受選定支援方法に関するものである。

特許文献１には、軸受特性の計算サービス方法および計算サービス装置が記載されている。特許文献１によれば、転がり軸受の内部諸元がわからない非軸受メーカーの技術者であっても、軸受の運転条件の範囲を示す変数に対応した複数の計算結果となるばね定数等の軸受特性が得られるとされている。

特開２０１５－０５２８２３号公報

転がり軸受（以下、軸受という）の仕様選定を行う際、適用される機械の設計過程より、軸受の使用条件（荷重、回転数、温度、潤滑条件など）が定められる。この軸受の使用条件、考慮すべき軸受の性能や機能（転がり疲れ寿命（以下、はくり寿命という）、許容回転数、許容最大荷重、許容最小荷重など）の技術計算などを行い、選定の妥当性を確認する。特許文献１の技術では、軸受特性の数値は得られても、軸受の使用条件の下で所望の使用時間を満たす軸受であるかどうか直感的に判断することはできない。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、軸受選定の妥当性を認識させる支援を行う軸受選定支援装置及び軸受選定支援方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し目的を達成するために、軸受選定支援装置は、軸受の選定を支援する軸受選定支援装置であって、評価する軸受の諸元の情報と、入力された使用時間の下限の情報とに基づいて、前記評価する軸受の回転数の下限の第１限界線と、前記評価する軸受の回転数の上限の第２限界線と、前記評価する軸受の等価荷重の下限の第３限界線と、前記評価する軸受の等価荷重の上限の第４限界線とを生成し、前記第１限界線、前記第２限界線、前記第３限界線及び前記第４限界線で囲まれ、回転数と等価荷重との関係で表された軸受が使用可能な条件適合範囲の情報を生成する。

これにより、軸受が使用可能な条件適合範囲に、使用者が希望する等価荷重と回転数とが入っているかどうかで、軸受選定の妥当性が使用者に認識される。

望ましい態様として、入力装置を備え、前記入力装置によって、評価する軸受が選定され、前記評価する軸受に対応する前記諸元の情報を記憶装置より取り込むことが好ましい。使用者は、評価する軸受に対応する諸元の情報を入力する手間を省くことができる。

望ましい態様として、ネットワークを介して、評価する軸受が選定され、前記評価する軸受に対応する前記諸元の情報がネットワークを介して取り込まれることが好ましい。使用者は、評価する軸受に対応する諸元の情報を入力する手間を省くことができる。

望ましい態様として、前記第１限界線は、前記評価する軸受の諸元の情報の、油膜形成の条件に応じて決定されることが好ましい。これにより、適切な回転数の使用条件を使用者に認識させることができる。

望ましい態様として、前記第２限界線は、前記評価する軸受の諸元の情報の、許容回転数の条件に応じて決定されることが好ましい。これにより、適切な回転数の使用条件を使用者に認識させることができる。

望ましい態様として、前記第２限界線は、前記許容回転数の条件は、使用条件の情報に応じて可変されることが好ましい。これにより、使用条件によって変化した安全率に対応した適切な回転数の使用条件を使用者に認識させることができる。

望ましい態様として、前記第３限界線は、前記評価する軸受の諸元の情報の、耐スミアリングの条件に応じて決定されることが好ましい。これにより、適切な等価荷重の使用条件を使用者に認識させることができる。

望ましい態様として、前記第４限界線は、前記評価する軸受の諸元の情報及び前記入力された使用時間の下限の情報に基づいて演算されるはくり寿命の条件と、前記評価する軸受の諸元の情報の、耐圧痕性の条件とのうち、回転数毎における等価荷重の低い値に応じて決定されることが好ましい。これにより、適切な等価荷重の使用条件を使用者に認識させることができる。

望ましい態様として、前記軸受が使用可能な条件適合範囲の情報を表示装置に表示させることが好ましい。これにより、軸受が使用可能な条件適合範囲の情報を使用者に直感的に認識させることができる。

望ましい態様として、前記軸受が使用可能な条件適合範囲に含まれる、回転数及び等価荷重を選定することで、寿命を演算することが好ましい。これにより、軸受が使用可能な条件適合範囲では不明な個別の寿命の情報を使用者に認識させることができる。

上述した課題を解決し目的を達成するために、軸受選定支援方法は、軸受の選定を支援する軸受選定支援方法であって、コンピュータである軸受選定支援装置において、評価する軸受を決定するステップと、使用時間の下限の情報を入力するステップと、前記評価する軸受の諸元の情報と、入力された前記使用時間の下限の情報とに基づいて、前記評価する軸受の回転数の下限の第１限界線と、前記評価する軸受の回転数の上限の第２限界線と、前記評価する軸受の等価荷重の下限の第３限界線と、前記評価する軸受の等価荷重の上限の第４限界線とを生成し、前記第１限界線、前記第２限界線、前記第３限界線及び前記第４限界線で囲まれ、回転数と等価荷重との関係で表された軸受が使用可能な条件適合範囲の情報を生成するステップとを含む手順が処理される。

これにより、使用可能な条件適合範囲に、使用者が希望する等価荷重と回転数とが入っているかどうかで、軸受選定の妥当性が使用者に認識される。

本開示によれば、軸受選定の妥当性を認識させる支援を行う軸受選定支援装置及び軸受選定支援方法を提供することができる。

図１は、実施形態１の軸受選定支援装置の構成を示す図である。 図２は、実施形態１の他の例に係る軸受選定支援装置の構成を示す図である。 図３は、実施形態１の軸受を説明する説明図である。 図４は、実施形態１の軸受選定支援装置が実行する軸受選定支援の処理手順の一例を示すフローチャートである。 図５は、実施形態１の軸受選定支援装置の評価する軸受の表示画面の一例を示す説明図である。 図６は、実施形態１の評価する軸受の選定画面の一例を説明する説明図である。 図７は、実施形態１の希望する使用時間の下限の表示画面の一例を示す説明図である。 図８は、実施形態１の条件適合範囲の表示画面の一例を示す説明図である。 図９は、実施形態１の条件適合範囲の一例を示す説明図である。 図１０は、実施形態１の条件適合範囲の一例を示す説明図である。 図１１は、実施形態１の条件適合範囲の一例を示す説明図である。 図１２は、実施形態１の寿命の表示画面の一例を示す説明図である。 図１３は、実施形態２の軸受選定支援装置が実行する軸受選定支援の処理手順の一例を示すフローチャートである。 図１４は、実施形態２の条件適合範囲の表示画面の一例を示す説明図である。

本開示を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本開示が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、実施形態に記載された装置、システム、方法及び変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

（実施形態１）
図１は、実施形態１の軸受選定支援装置の構成を示す図である。図１に示すように、軸受選定支援装置１は、制御装置１１と、入力装置１２と、表示装置１３と、外部記憶装置１５と、を備えている。軸受選定支援装置１は、制御装置１１の通信制御装置１４ｇがネットワーク２に接続可能である。

入力装置１２は、マウス、キーボード等であり、使用者（ユーザ）である設計者の入力操作、選択操作を受け付け、入力信号を制御装置１１に出力する入力アクセス手段である。表示装置１３は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、液晶ディスプレイ等の画像を表示する装置であり、情報出力手段である。

制御装置１１は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、サーバシステム等のコンピュータであり、入力インターフェース１４ａと、出力インターフェース１４ｂと、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４ｃと、ＲＯＭ（Read Only Memory）１４ｄと、ＲＡＭ（Random Access Memory）１４ｅと、内部記憶装置１４ｆと、通信制御装置１４ｇと、内部バス１４ｈとを含んでいる。入力インターフェース１４ａ、出力インターフェース１４ｂ、ＣＰＵ１４ｃ、ＲＯＭ１４ｄ、ＲＡＭ１４ｅ、内部記憶装置１４ｆ及び通信制御装置１４ｇは、内部バス１４ｈで接続されている。

入力インターフェース１４ａは、入力装置１２からの入力信号を受け取り、ＣＰＵ１４ｃに出力する。出力インターフェース１４ｂは、ＣＰＵ１４ｃから画像信号を受け取り、表示装置１３に出力する。

ＲＯＭ１４ｄには、ＢＩＯＳ（Basic Input Output System）等のプログラムが記憶されている。内部記憶装置１４ｆは、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリ等であり、オペレーティングシステムプログラム、アプリケーションプログラム及び実施形態１の軸受の選定プログラムを記憶している。ＣＰＵ１４ｃは、演算手段であり、ＲＡＭ１４ｅをワークエリアとして使用しながらＲＯＭ１４ｄや内部記憶装置１４ｆに記憶されているプログラムを実行することにより、種々の機能を実現する。

外部記憶装置１５は、ＨＤＤ等である。内部記憶装置１４ｆ又は外部記憶装置１５には、転がり軸受（以下、軸受という）毎に諸元データ情報を格納した軸受データベースＤＢが記憶されている。諸元データ情報には、軸受毎に、整理番号である名番、主要寸法、基本定格荷重、許容回転数、回転数に対するはくり寿命の情報、耐圧痕性に基づく回転数の上限情報、耐焼付き（ＰＶ指数）に基づく等価荷重と回転数の関係情報、潤滑材に基づく最小回転数の情報、図面を含む情報が紐付けられて含まれる。このように、内部記憶装置１４ｆ又は外部記憶装置１５は、記憶手段となる。なお、本実施形態において、等価荷重は、動等価荷重である。実際に軸受には、ラジアル荷重とアキシャル荷重とが同時にかかる合成荷重がかかることになるが、動等価荷重の情報は、過去の実験により入手したいろいろな回転数や荷重条件のもとで、軸受が実際にもつ寿命と等しい寿命を与えるような、大きさが一定の軸受中心を通る仮想荷重の情報である。

図２は、実施形態１の他の例に係る軸受選定支援装置の構成を示す図である。実施形態１の他の例に係る軸受選定支援装置において、上述した軸受選定支援装置で説明したものと同じ部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

クライアントサーバシステム６は、軸受選定支援装置１と、ネットワーク２と、少なくとも１つの端末３と、データサーバ４と、ネットワーク５とを含む。端末３及びデータサーバ４は、コンピュータであり、上述した入力インターフェース１４ａと、出力インターフェース１４ｂと、ＣＰＵ１４ｃと、ＲＯＭ１４ｄと、ＲＡＭ１４ｅと、内部記憶装置１４ｆと、通信制御装置１４ｇと、内部バス１４ｈとを含み、軸受選定支援装置１の構成と同じ構成を含み、入力装置１２及び表示装置１３に相当する装置が接続されている。データサーバ４には、上述した軸受毎に諸元データ情報を格納した軸受データベースＤＢが記憶されている。

少なくとも１つの端末３は、ネットワーク２を介して、軸受選定支援装置１と接続されている。ネットワーク２は、例えばインターネットなどである。そして少なくとも１つの端末３は、使用者（ユーザ）である設計者の入力操作、選択操作を受け付け、入力信号を軸受選定支援装置１の制御装置１１にネットワーク２を介して出力する入力アクセス手段として機能する。また、少なくとも１つの端末３は、軸受選定支援装置１から送出された情報を表示する情報出力手段として機能する。少なくとも１つの端末３は、上述した表示装置１３と同じ表示装置を有している。

データサーバ４は、上述した外部記憶装置１５がサーバである場合であって、外部記憶装置１５の代わりに、ＬＡＮ（ローカル エリア ネットワーク:Local Area Network）、等のネットワーク５を介して制御装置１１と接続されているようにしている。なお、データサーバ４は、軸受選定支援装置１の制御装置１１から離れた場所に設置されていてもよく、ネットワーク５でなくネットワーク２を介して軸受選定支援装置１に接続してもよい。

以上により、実施形態１の他の例の軸受選定支援装置１がネットワーク２を介してクライアントサーバシステム６として構成される。

なお、データサーバ４は、ネットワーク２に接続され、データサーバ４がネットワーク２を介して、軸受選定支援装置１の制御装置１１と接続されているように構成されていてもよい。

図３は、実施形態１の軸受を説明する説明図である。図３に示すように、軸受２０は、内輪２１と、外輪２２と、転動体２３と、保持器２４とを備える。軸受の内径は、φｄであり、軸受の外径は、φＤであり、軸受の幅は、Ｂである。

一般的に、軸受の使用者は、選定しようとする軸受の性能について熟知しているとは限らない。そのような軸受の使用者は、機械の設計問題のリスクを減少させるため軸受の使用条件に対してオーバースペックな仕様を選定する傾向にある。その結果として、選定された軸受にとっては過大に余裕のある使用条件で運転される一方、機械のコストアップに繋がる可能性がある。

そこで、実施形態１の軸受選定支援装置は、図４に示す軸受の選定プログラムを実行して、軸受の最適動作パターン選定方法を行う。

図４は、実施形態１の軸受選定支援装置が実行する軸受選定支援の処理手順の一例を示すフローチャートである。図５は、実施形態１の軸受選定支援装置の評価する軸受の表示画面の一例を示す説明図である。図６は、実施形態１の評価する軸受の選定画面の一例を説明する説明図である。

図４に示すように、軸受選定支援装置１は、軸受の情報を受け付け、評価する軸受の決定を行う（ステップＳ１０）。例えば、図５に示す表示画面Ｇ１において、軸受名番の入力ボックスＢ１１へ軸受名番が直接入力され、検索ボタンＢ１５を押して評価する軸受の候補の検索が行われる。図６に示す表示画面Ｇ２では、軸受の候補リストＢ２１、戻るボタンＢ２２、ダウンロードボタンＢ２３、及び印刷ボタンＢ２４が表示される。

戻るボタンＢ２２が選択されると、図５に示す表示画面Ｇ１に戻る。軸受の候補リストＢ２１が選択されると、軸受の候補リストＢ２１に記載された軸受のカタログがダウンロードされる印刷ボタンＢ２４が選択されると、表示画面Ｇ２が印刷される。図６に示すように、軸受の候補リストＢ２１のうち、ポインタＭＰで重なる選択部分Ｂ２９をクリック入力することで、評価する軸受の入力が完了される。

なお。図５に示す表示画面Ｇ１では、図５に示す主要寸法指定ボックスＢ１２に主要寸法である内径、外径、幅のそれぞれの上限下限が入力され、検索ボタンＢ１５を押して評価する軸受の候補の検索が行われてもよい。あるいは、図５に示す軸受形式選択領域Ｂ１３から、各種の軸受形式ボタンＢ１４を選択し、評価する軸受の候補を絞りこんでもよい。

図７は、実施形態１の希望する使用時間の下限の表示画面の一例を示す説明図である。次に、制御装置１１のＣＰＵ１４ｃは、使用時間の下限の入力ボックスＢ３１を表示画面Ｇ３に表示し、入力装置１２から入力される、入力ボックスＢ３１の入力値を受け付ける。なお、入力ボックスＢ３１の入力値は、予め標準的な推奨時間が入力されていてもよい。軸受選定支援装置１の制御装置１１は、使用時間の下限の入力受付処理を行い、シミュレーション条件の情報を取得する（ステップＳ２０）。例えば、ＣＰＵ１４ｃは、入力装置１２から入力される、使用時間の下限を受け付け可能であり、シミュレーション条件の情報として外部記憶装置１５、内部記憶装置１４ｆ又はデータサーバ４に記憶する。

図７に示すように、図７に示す表示画面Ｇ３において、使用時間の下限の入力ボックスＢ３１へ、使用時間の下限が直接入力され、演算の実行ボタンＢ３２が選択されると、条件適合範囲の演算が行われる。

軸受選定支援装置１の制御装置１１は、軸受データベースＤＢから諸元データ情報を抽出し、諸元データ情報に基づいて、回転数を横軸、軸受の等価荷重を縦軸とした領域に、油膜形成の限界線、許容回転数の限界線、耐スミアリングの限界線、耐圧痕性の限界線を生成する。諸元データ情報及びステップＳ２０で入力された使用時間の下限の情報に基づいて、後述する式（１）の関係に基づいて、はくり寿命の限界線を生成する。

図８に示すように、表示装置１３は、使用者に表示画面Ｇ４を提示する。表示画面Ｇ４の評価ボックスＢ４１に、軸受使用可能範囲を示す条件適合範囲が表示される（ステップＳ２１）。なお、条件適合範囲ＳＺは、他の領域と色を変え、又はハッチングを加えるなど強調表示されることが望ましい。

条件適合範囲ＳＺは、回転数と等価荷重との関係で軸受使用可能な範囲を示したものである。条件適合範囲ＳＺは、図８点線で示す油膜形成の限界線以上、図８短点線で示す許容回転数の限界線以下の回転数であって、白抜き△のマーカー及び点線で示す耐スミアリングの限界線以上、白抜きひし形のマーカーと実線で示す耐圧痕性の限界線以下、かつ白抜きひし形のマーカー及び太実線はくり寿命の限界線以下の等価荷重の範囲である。

条件適合範囲ＳＺの回転数の下限は、潤滑材に応じた油膜形成が可能な最低回転数を示す油膜形成の限界線（第１限界線）で示される。油膜を形成するには、油膜形成の限界線以上の回転数が必要である。

条件適合範囲ＳＺの回転数の上限は、許容回転数（第２の限界線）で示される。許容回転数は、例えば、軸受の形式、軸受の寸法、保持器の形式、保持器の材料などに基づき、焼き付きや所定の限度以上の発熱を抑制した状態で運転可能な、経験的な速度の許容値である。

運転中に軸受荷重が小さくなりすぎると、転動体と軌道との間で滑りを生じ、スミアリングの原因となる可能性がある。このため、条件適合範囲ＳＺの等価荷重の下限（第３の限界線）は、耐スミアリングの限界線以上の荷重となる。

軸受荷重が大きくなりすぎると、転動体と軌道との間で圧痕を生じる可能性がある。耐圧痕性の限界線は、軸受が静止しているときや極低速回転の場合に、実際の静等価荷重条件のもとで生じる接触応力と同じ接触応力を、最大荷重を受けている転動体と軌道との接触部中央に生じさせて、圧痕が生じない上限の動等価荷重に変換して示している。このため、条件適合範囲ＳＺの等価荷重の上限（第４の限界線）は、圧痕性の限界線以下の荷重となる。

はくり寿命の限界線は、ＩＳＯ規格（ＩＳＯ２８１：２００７）に基づいて、ＣＰＵ１４ｃで演算され、条件適合範囲ＳＺに描かれる。例えば、軸受の基本定格寿命をＬｈ（ｈ）、回転速度をｎ（ｍｉｎ^－１）、疲れ寿命係数をｆｈ、速度係数をｆｎ、軸受の等価荷重Ｐ（Ｎ）、基本動定格荷重Ｃ（Ｎ）とすると、玉軸受の場合、はくり寿命の限界線は、下記式（１）の関係が得られる。下記式（１）のような演算条件も外部記憶装置１５、内部記憶装置１４ｆ又はデータサーバ４に記憶されている。

Ｌｈ＝（１０^６／６０ｎ）×（（Ｃ／Ｐ）^３）＝５００ｆｈ^３ ・・・（１）

はくり寿命の限界線は、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｂ １５１８：２０１３）に基づいて、描かれてもよい。はくり寿命の限界線は、ＩＳＯ規格（ＩＳＯ２８１：２００７）やＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｂ １５１８：２０１３）の曲線に独自の補正係数や補正関数を組み合わせて描いてもよい。はくり寿命の限界線は、回転数に応じて等価荷重が変わる。このため、条件適合範囲ＳＺの等価荷重は、はくり寿命の限界線の荷重と、圧痕性の限界線の荷重の小さい方の荷重以下となる。

表示画面Ｇ４では、使用者が希望する使用時間の下限を変更できる。使用時間の下限の入力ボックスＢ４２には、ステップＳ２０で入力ボックスＢ３１に入力した使用時間の下限の値が入力されている。増加ボタンＢ４２ＵをポインタＭＰでクリックすると、使用者が希望する使用時間の下限が、例えば１０時間ずつ増加する。減少ボタンＢ４２ＤをポインタＭＰでクリックすると、使用者が希望する使用時間が、例えば１０時間ずつ減少する。なお、戻るボタンＢ４３が選択されると、図５に示す表示画面Ｇ１に戻る。

使用時間の下限の値が変更される（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）と、条件適合範囲ＳＺが再演算され、条件適合範囲が表示される（ステップＳ２１）。

図９から図１１は、実施形態１の条件適合範囲の一例を示す説明図である。図９の評価ボックスＢ４１では、使用時間の下限の値が１００００時間の条件適合範囲ＳＺを例示している。図１０の評価ボックスＢ４１では、使用時間の下限の値が１５０００時間の条件適合範囲ＳＺを例示している。図１１の評価ボックスＢ４１では、使用時間の下限の値が５０００時間の条件適合範囲ＳＺを例示している。

式（１）によれば、はくり寿命の限界線は、回転数と、等価荷重と、基本定格寿命とに応じて変動する。使用時間の下限の値が、評価する軸受が担保すべき定格寿命であるので、使用時間の下限の値に応じて、図９から図１１に示すように条件適合範囲ＳＺが変わることになる。

使用者は、使用時間の下限の値を変更しない場合（ステップＳ２２；Ｎｏ）であって、条件適合範囲ＳＺに、使用者が希望する等価荷重及び回転数の組み合わせがない場合、評価する軸受の選定からやり直すため、戻るボタンＢ４３を選択し、ステップＳ１０へ処理を戻す。

使用者は、使用時間の下限の値を変更しない場合（ステップＳ２２；Ｎｏ）であって、条件適合範囲ＳＺに、使用者が希望する等価荷重及び回転数の組み合わせがある場合（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、等価荷重及び回転数を入力する（ステップＳ２４）。例えば、図８に示すポインタＭＰで、条件適合範囲ＳＺ内の、使用者が希望する等価荷重及び回転数の組み合わせの箇所ＰＰをクリックすることで、軸受選定支援装置１に等価荷重及び回転数が入力される。

軸受の使用者は、選定しようとする軸受を熟知していなくても、使用者が希望する等価荷重及び回転数が直感的に、利用可能な軸受であるかどうか認識できる。また使用者が希望する等価荷重及び回転数が条件適合範囲ＳＺのどの位置にあるかを認識することで、各限界線までの余裕度を認識することができる。その結果、軸受使用者は、選定しようとする軸受がオーバースペックかどうかを判断することができ、適切な軸受を選定することで、軸受のコストアップを抑制することができる。

ここで、条件適合範囲ＳＺだけでは、選定しようとする軸受を使用者が希望する等価荷重及び回転数で利用した場合の寿命を理解しにくい。

軸受選定支援装置１の制御装置１１は、ポインタＭＰで入力された等価荷重及び回転数と、上述した式（１）に基づいて、軸受の基本定格寿命Ｌｈ（ｈ）を演算する（ステップＳ２５）。

図１２は、実施形態１の寿命の表示画面の一例を示す説明図である。図１２に示すように、表示装置１３は、使用者に表示画面Ｇ５を提示する。表示画面Ｇ５のボックスＢ５１に、等価荷重Ｐの値が表示される。表示画面Ｇ５のボックスＢ５２に、回転数の値が表示される。表示画面Ｇ５のボックスＢ５３に、基本定格寿命Ｌｈ（ｈ）の値が寿命として表示される（ステップＳ２６）。

使用者は、寿命を把握し、寿命が十分である場合、軸受の選定を終了する（ステップＳ２７；Ｙｅｓ）。

使用者は、寿命を把握し、オーバースペック回避等の理由で軸受の選定を継続する場合（ステップＳ２７；Ｎｏ）、評価する軸受の選定からやり直すため、表示画面Ｇ５の戻るボタンＢ５４を選択し、ステップＳ１０へ処理を戻す。戻るボタンＢ５４が選択されると、図５に示す表示画面Ｇ１に戻る。ダウンロードボタンＢ２３、及び印刷ボタンＢ２４については、上述したので、詳細な説明は省略する。

上述したように、軸受選定支援装置は、軸受の選定を支援する。軸受選定支援装置１は、評価する軸受の諸元の情報と、入力された使用時間の下限の情報とに基づいて、評価する軸受の回転数の下限の第１限界線と、評価する軸受の回転数の上限の第２限界線と、評価する軸受の等価荷重の下限の第３限界線と、評価する軸受の等価荷重の上限の第４限界線とを生成する。軸受選定支援装置１は、第１限界線、第２限界線、第３限界線及び第４限界線で囲まれ、回転数と等価荷重との関係で表された軸受が使用可能な範囲の情報を生成する。

軸受選定支援装置１は、コンピュータであって、軸受選定支援方法を処理する。軸受選定支援方法は、評価する軸受を決定するステップ（ステップＳ１０）と、使用時間の下限の情報を入力するステップ（ステップＳ２０）と、評価する軸受の諸元の情報と、入力された使用時間の下限の情報とに基づいて、評価する軸受の回転数の下限の第１限界線と、評価する軸受の回転数の上限の第２限界線と、評価する軸受の等価荷重の下限の第３限界線と、評価する軸受の等価荷重の上限の第４限界線とを生成し、第１限界線、第２限界線、第３限界線及び第４限界線で囲まれ、回転数と等価荷重との関係で表された軸受が使用可能な範囲の情報を生成するステップ（ステップＳ２１）とを含む。

第１限界線、第２限界線、第３限界線及び第４限界線で囲まれ、回転数と等価荷重との関係で表された軸受が使用可能な範囲は、上述した条件適合範囲ＳＺである。軸受選定支援装置１及び軸受選定支援方法は、使用者が希望する等価荷重及び回転数が、条件適合範囲ＳＺに、入っているかどうかで、軸受選定の妥当性を使用者に認識させることができる。

本実施形態の軸受選定支援装置１及び軸受選定支援方法によれば、軸受の使用者は、軸受の使用条件に対してオーバースペックな仕様ではなく妥当な軸受を選定できる。その結果、選定された軸受が、過大に余裕のある使用条件で運転されにくくなり、その軸受を使用する機械全体のコストダウンに繋がる。

第１限界線は、軸受データベースＤＢが記憶されている評価する軸受の諸元の情報の、油膜形成の条件に応じて決定される。これにより、適切な回転数の使用条件を使用者に認識させることができる。

第２限界線は、軸受データベースＤＢが記憶されている評価する軸受の諸元の情報の、許容回転数の条件に応じて決定される。これにより、適切な回転数の使用条件を使用者に認識させることができる。

第３限界線は、軸受データベースＤＢが記憶されている評価する軸受の諸元の情報の、耐スミアリングの条件に応じて決定される。これにより、適切な等価荷重の使用条件を使用者に認識させることができる。

第４限界線は、軸受データベースＤＢが記憶されている評価する軸受の諸元の情報の、耐圧痕性の条件と、演算されるはくり寿命の条件のうち、回転数毎における等価荷重の低い値に応じて決定されることが好ましい。これにより、適切な等価荷重の使用条件を使用者に認識させることができる。

条件適合範囲ＳＺの情報を表示装置１３に表示させる。これにより、条件適合範囲ＳＺの情報を使用者に直感的に認識させることができる。

条件適合範囲ＳＺに含まれる、回転数及び等価荷重を選定することで、寿命を演算する。これにより、軸受が使用可能な範囲では不明な個別の寿命の情報を使用者に認識させることができる。

軸受選定支援装置１は、図１に示す入力装置１２を備え、入力装置１２によって、評価する軸受が選定され、評価する軸受に対応する諸元の情報を記憶装置より軸受選定支援装置１に取り込む。使用者は、評価する軸受に対応する諸元の情報を入力する手間を省くことができる。

あるいは、図２に示す端末からの入力により、ネットワーク２を介して、評価する軸受が選定され、評価する軸受に対応する諸元の情報がネットワーク２を介して、軸受選定支援装置１に取り込まれるようにしてもよい。使用者は、評価する軸受に対応する諸元の情報を入力する手間を省くことができる。条件適合範囲ＳＺの情報は、図２に示す端末３の表示装置に表示されてもよい。

（実施形態２）
図１３は、実施形態２の軸受選定支援装置が実行する軸受選定支援の処理手順の一例を示すフローチャートである。図１４は、実施形態２の条件適合範囲の表示画面の一例を示す説明図である。なお、実施形態２において、上述した実施形態で説明したものと同じ構成及び手順（ステップ）には同一の符号を付して重複する説明は省略することがある。

実施形態２の軸受選定支援の処理手順は、実施形態１の軸受選定支援の処理手順とは異なり、使用条件の入力がなされている。

図１３に示すように、実施形態１と同様に、軸受選定支援装置１は、軸受の情報を受け付け、評価する軸受の決定を行う（ステップＳ１０）。

次に、軸受選定支援装置１は、使用条件の入力を受け付ける（ステップＳ１１）。例えば、使用条件の入力として、使用者に、下記の（１）から（５）を表示装置の画面を介して提示して、選択させる。
（１）ときどき又は短時間使用する。
（２）常時使用しないが確実な運転が要求される。
（３）不連続であるが、比較的長時間運転する。
（４）１日８時間以上常時運転するか、連続で長時間運転する。
（５）２４時間連続運転で、事故による停止が許されない。

次に、実施形態１と同様に、軸受選定支援装置１の制御装置１１は、使用時間の下限の入力受付処理を行い、シミュレーション条件の情報を取得する（ステップＳ２０）。

次に、軸受選定支援装置１の制御装置１１は、軸受データベースＤＢから諸元データ情報を抽出し、諸元データ情報に基づいて、回転数を横軸、軸受の等価荷重を縦軸とした領域に、油膜形成の限界線、第１許容回転数の限界線、第２許容回転数の限界線、耐スミアリングの限界線、耐圧痕性の限界線を生成し、図１４に示す表示画面Ｇ４を表示する。

軸受選定支援装置１の制御装置１１は、上述した使用条件の条件（１）、（２）又は（３）の入力がなされているときは、図１４に示す条件適合範囲ＳＺの第１許容回転数の限界線を生成する。

軸受選定支援装置１の制御装置１１は、上述した使用用途の条件（４）又は（５）の入力がなされているときは、図１４に示す条件適合範囲ＳＺの第２許容回転数の限界線を生成する。第２許容回転数の限界線は、第１許容回転数の限界線よりも回転数の上限が小さい。これにより、軸受選定支援装置１の制御装置１１は、過酷な使用用途では、回転数の上限を抑制し、安全率を高めて、軸受を選定させることができる。

以上説明したように、許容回転数の条件は、使用条件の情報に応じて可変される。これにより、使用条件や使用用途によって変化した安全率に対応した適切な回転数の使用条件を使用者に認識させることができる。使用条件の例は、上述した例に限られず、例えば、具体的な使用例や、使用温度などの使用環境の基準に応じて、第２許容回転数の限界線を定めてもよい。

以上説明した実施形態では、玉軸受の例を説明したが、ころ軸受であってもよい。

１ 軸受選定支援装置
２ ネットワーク
３ 端末
４ データサーバ
５ ネットワーク
６ クライアントサーバシステム
１１ 制御装置
１２ 入力装置
１３ 表示装置
１４ｃ ＣＰＵ
１４ｄ ＲＯＭ
１４ｆ 内部記憶装置
１５ 外部記憶装置
２０ 軸受
２１ 内輪
２２ 外輪
２３ 転動体
２４ 保持器
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５ 表示画面
Ｌｈ 基本定格寿命
ＭＰ ポインタ
Ｐ 等価荷重
ＰＰ 使用者が希望する等価荷重及び回転数の組み合わせの箇所
ＳＺ 条件適合範囲

Claims (11)

1. 軸受の選定を支援する軸受選定支援装置であって、
   評価する軸受の諸元の情報と、入力された使用時間の下限の情報とに基づいて、前記評価する軸受の回転数の下限の第１限界線と、前記評価する軸受の回転数の上限の第２限界線と、前記評価する軸受の等価荷重の下限の第３限界線と、前記評価する軸受の等価荷重の上限の第４限界線とを生成し、前記第１限界線、前記第２限界線、前記第３限界線及び前記第４限界線で囲まれ、回転数と等価荷重との関係で表された軸受が使用可能な条件適合範囲の情報を生成する、
   軸受選定支援装置。
2. 入力装置を備え、前記入力装置によって、評価する軸受が選定され、
   前記評価する軸受に対応する前記諸元の情報を記憶装置より取り込む、
   請求項１に記載の軸受選定支援装置。
3. ネットワークを介して、評価する軸受が選定され、
   前記評価する軸受に対応する前記諸元の情報がネットワークを介して取り込まれる、
   請求項１に記載の軸受選定支援装置。
4. 前記第１限界線は、前記評価する軸受の諸元の情報の、油膜形成の条件に応じて決定される、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の軸受選定支援装置。
5. 前記第２限界線は、前記評価する軸受の諸元の情報の、許容回転数の条件に応じて決定される、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の軸受選定支援装置。
6. 前記第２限界線は、前記許容回転数の条件は、使用条件の情報に応じて可変される、
   請求項５に記載の軸受選定支援装置。
7. 前記第３限界線は、前記評価する軸受の諸元の情報の、耐スミアリングの条件に応じて決定される、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の軸受選定支援装置。
8. 前記第４限界線は、前記評価する軸受の諸元の情報及び前記入力された使用時間の下限の情報に基づいて、演算されるはくり寿命の条件と、前記評価する軸受の諸元の情報の、耐圧痕性の条件とのうち、回転数毎における等価荷重の低い値に応じて決定される、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の軸受選定支援装置。
9. 前記軸受が使用可能な条件適合範囲の情報を表示装置に表示させる、請求項１から８のいずれか１項に記載の軸受選定支援装置。
10. 前記軸受が使用可能な条件適合範囲に含まれる、回転数及び等価荷重を選定することで、寿命を演算する、請求項１から９のいずれか１項に記載の軸受選定支援装置。
11. 軸受の選定を支援する軸受選定支援方法であって、
    コンピュータである軸受選定支援装置において、
    評価する軸受を決定するステップと、
    使用時間の下限の情報を入力するステップと、
    前記評価する軸受の諸元の情報と、入力された前記使用時間の下限の情報とに基づいて、前記評価する軸受の回転数の下限の第１限界線と、前記評価する軸受の回転数の上限の第２限界線と、前記評価する軸受の等価荷重の下限の第３限界線と、前記評価する軸受の等価荷重の上限の第４限界線とを生成し、前記第１限界線、前記第２限界線、前記第３限界線及び前記第４限界線で囲まれ、回転数と等価荷重との関係で表された軸受が使用可能な条件適合範囲の情報を生成するステップとを含む手順が処理される、
    軸受選定支援方法。

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