JP4489387B2 - 機械要素部品の潤滑方法 - Google Patents
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(1) 潤滑剤を封入および/または供給する機械要素部品の潤滑方法において、前記機械要素部品が次(1)式
λ=h/√(σ1 2 +σ2 2 ) ………(1)
(ここで、λ:油膜パラメータ、h:油膜厚さ(μm)、σ1,σ2 : 機械要素部品の2物体の表面粗さ(μm))
で定義される油膜パラメータλが1未満の領域となる転がり軸受または継手であり、前記封入および/または供給する潤滑剤を、基油または基グリース中に、表面に水酸基を有する平均粒径40nm以下の超微細シリカ粒子を潤滑剤全量に対し1〜20質量%含有し、さらにポリブデン、イソプレンポリマー、オレフィンコポリマー、ポリエチレン、酸化ポリエチレン、スチレンイソプレンポリマーのうちの少なくとも1種のポリマーを潤滑剤全量に対し、5〜40質量%含有する潤滑剤として、前記機械要素部品の接触面である前記転がり軸受の転動面または前記継手の合わせ面にシリカ被膜を使用中に形成することを特徴とする機械要素部品の潤滑方法。
(2)(1)において、前記封入および/または供給する潤滑剤が、基油、または基グリースの主構成成分である基油を、40℃での動粘度が200mm2/s以下である潤滑油とする潤滑剤であることを特徴とする機械要素部品の潤滑方法。
λ=h/√(σ12+σ22) ………(1)
(ここで、λ:油膜パラメータ、h:油膜厚さ(μm)、σ1,σ2 :機械要素部品の2物体、例えば転がり軸受の2物体(コロまたは玉と内輪または外輪)、の表面粗さ(μm))
で定義される油膜パラメータλが1未満の領域となる転がり軸受等の機械要素部品に、適用する。油膜パラメータλが1以上の領域となる転がり軸受等の機械要素部品では、従来の潤滑剤を用いても、油膜が十分に形成され金属接触が生じにくい状態であり、本発明の潤滑方法を適用しても潤滑剤コストの上昇を招くだけである。なお、油膜パラメータλが1未満の領域となる転がり軸受としては、連続鋳造機のガイドロール用転がり軸受、ユニバーサルジョイント用転がり軸受、揺動する転がり軸受、回転方向が逆転するロールを支持する転がり軸受等が例示できる。
本発明の効果を確認するため、転がり軸受の回転摩耗試験を実施した。
転動面に予め厚み:70nmのシリカ被膜をPVDにより蒸着した自動調芯ころ軸受を用意し、実施例1と同様の条件で回転摩耗試験を実施した。その結果、潤滑剤として超微細シリカ粒子を含有した潤滑剤を用いた場合 (本発明例)には、摩耗量がさらに少なくなり、実施例1における超微細シリカ粒子を含まない潤滑剤を用いた場合 (比較例)に比べ、外輪軌道面の摩耗量が1/15以下となり、さら転がり軸受の長寿命化が達成できる。
軸受に封入する潤滑剤を、基油としてパラフィン系鉱物油(動粘度400 mm2/sec 、at40℃)を、増ちょう剤としてウレアを含み、さらに潤滑剤全量に対する質量%で、平均粒径20nmの超微細シリカ粒子を12質量%含有し、さらにポリマーとしてポリブデンを潤滑剤全量に対し、30質量%含有したグリースとし、参考例1と同様に、自動調芯ころ軸受に静定格荷重の1/2 のラジアル荷重を負荷し、80℃の高温雰囲気中で潤滑剤を封入し、回転数10rpm の速度で、所定時間運転した。運転後、軸受を解体し、外輪軌道面について摩耗プロフィルを測定するとともに、被膜の形成の有無をオージェ電子分光法で調査した。その結果、転動面表面にシリカ被膜が50nm程度形成され、参考例1における超微細シリカ粒子を含まない潤滑剤を用いた場合 (比較例)に比べ、負荷条件が厳しくなったにも係らず、外輪軌道面の摩耗量が1/5以下となり、転がり軸受の長寿命化が達成できることがわかる。
(参考例3)
連鋳機のロール駆動用モータと減速機間のギアカップリングに、潤滑剤を封入し、回転数60rpm の速度で、連続運転し、破損に至るまでの所要時間を測定した。ギアカップリングに封入する潤滑剤は、耐熱ウレアグリースおよびパラフィン系鉱物油(動粘度400mm2/sec 、at40℃)に平均粒径20nmの超微細シリカ粒子を12質量%含有したグリースと(参考例)した。なお、比較例では、潤滑剤に市販の耐熱ウレアグリースを用いた。本発明例は、比較例に比べ1.5倍のギアカップリングの寿命延長が実現できた。
Claims (2)
- 潤滑剤を封入および/または供給する機械要素部品の潤滑方法において、前記機械要素部品が下記(1)式で定義される油膜パラメータλが1未満の領域となる転がり軸受または継手であり、前記封入および/または供給する潤滑剤を、基油または基グリース中に、表面に水酸基を有する平均粒径40nm以下の超微細シリカ粒子を潤滑剤全量に対し1〜20質量%含有し、さらにポリブデン、イソプレンポリマー、オレフィンコポリマー、ポリエチレン、酸化ポリエチレン、スチレンイソプレンポリマーのうちの少なくとも1種のポリマーを潤滑剤全量に対し、5〜40質量%含有する潤滑剤として、前記機械要素部品の接触面である前記転がり軸受の転動面または前記継手の合わせ面にシリカ被膜を使用中に形成することを特徴とする機械要素部品の潤滑方法。
記
λ=h/√(σ12+σ22) ………(1)
ここで、λ:油膜パラメータ
h:油膜厚さ(μm)
σ1,σ2 : 機械要素部品の2物体の表面粗さ(μm) - 前記封入および/または供給する潤滑剤が、基油、または基グリースの主構成成分である基油を、40℃での動粘度が200mm2/s以下である潤滑油とする潤滑剤であることを特徴とする請求項1に記載の機械要素部品の潤滑方法。
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