JP6072504B2 - 転動部品の寿命評価方法および寿命評価装置 - Google Patents
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Description
図1に示す試験機を用いて転動部品の摩耗試験を行なった。試験機1は、主軸2に設けられた試験片3(3個)に、定盤4上の研磨紙5との間で滑りと摩耗を与える構造である。試験片3には、自転および公転による滑りが加わる。試験片3は、軸受用鋼SUJ2を用い、旋削、熱処理、研削の工程で図2の形状に製作した。熱処理はSUJ2の標準焼入焼戻条件である。3つの試験片3の総摩耗面積は312mm2、研磨紙の番手は#220、研磨紙の砥粒材質はエメリー、公転周速は0.59m/s、自転周速は0.03m/s、面圧は85.4kPa、容器6に囲まれた試験空間7内の温度は30℃、温湿度調節時間は30min、試験時間は40minの条件下で、容器6に囲まれた試験空間7内の容積絶対湿度を7〜26g/m3の数水準に設定して、摩耗試験を行なった。試験では油(タービンオイルVG100)を孔6aより1ml/minで連続滴下した。試験空間7内の温度および湿度の調整は、図示しない温湿度調整装置により行なった。
図5に示す測定装置11を用いて屋外での油中水濃度の経時変化の測定を行なった。試験油(ポリグリコール油)12をステンレス容器13に入れ、外気と接触する開放状態と、密閉フタ14で外気との接触をなくした密閉状態の2条件において、気温、相対湿度、油温、油中水濃度の経時変化を8日間測定した。試験油は、スターラー21と撹拌子22を用いて撹拌しながら試験を行なった。気温と相対湿度は温湿度計15で、油温は熱電対16で測定した。油中水濃度は、静電容量値と油温で決まることから、その関係を予め検量線として求めた。プローブ17と変換機18とからなる静電容量計19で静電容量値を測定し、検量線から油中水濃度を求めた。なお、各測定値は記録計20で記録した。図6に開放状態の測定結果を、図7に密閉状態の測定結果をそれぞれ示す。なお、図6および図7における横軸は、日付である。
転がり軸受の公知の動力学解析モデル(特開2012−26500号公報に示すもの)をもとに、軸受を玉軸受として、汎用機構解析ソフト(DM Adams R3)を用いて動力学解析を行なった。動力学解析結果を図9、10、11に示す。図9の計算条件は、軸受:6203、回転速度:一定速度8700min−1(外輪回転)、最大面圧:2.0GPa、変形:変形なし。図10の計算条件は、軸受:6203、回転速度:一定速度8700min−1(外輪回転)、最大面圧:2.0GPa、変形:外輪外径の2箇所を押えて、真円度で10μmの変形を与えた。図11の計算条件は、軸受:6203、回転速度:初速8.7min−1、加速度8700min−1/sでの加速(外輪回転)、最大面圧:2.0GPa、変形:変形なし。
2 主軸
3 試験片
4 定盤
5 研磨紙
6 容器
7 試験空間
11 測定装置
12 試験油
13 ステンレス容器
14 密閉フタ
15 温湿度計
16 熱電対
17 プローブ
18 変換機
19 静電容量計
20 記録計
21 スターラー
22 撹拌子
Claims (6)
- 鋼材からなる部材を有する転動部品において該部材中に侵入する拡散性水素起因の損傷寿命を評価する評価方法であって、
前記転動部品が転がり軸受であり、
試験空間内の容積絶対湿度を一定に保持しながら、該試験空間内において前記部材表面で金属接触が起こる状態で、前記転がり軸受の外輪および/または内輪に1点以上の変形を与えつつ、該転がり軸受を運転することを特徴とする転動部品の寿命評価方法。 - 前記試験空間内の温度を一定に保持して前記転動部品を運転することを特徴とする請求項1記載の転動部品の寿命評価方法。
- 前記評価中に、運転を停止する時間を設けることを特徴とする請求項1または請求項2記載の転動部品の寿命評価方法。
- 前記評価中に、運転速度を加減速することを特徴とする請求項1、請求項2、または請求項3記載の転動部品の寿命評価方法。
- 前記容積絶対湿度が5g/m3以上であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項記載の転動部品の寿命評価方法。
- 請求項1から請求項5のいずれか1項記載の転動部品の寿命評価方法に用いる転動部品の寿命評価装置であって、
前記転動部品である転がり軸受の運転装置および前記試験空間の湿度調整装置とを備えてなり、
前記湿度調整装置により前記試験空間内の容積絶対湿度を一定に保持しながら、該試験空間内において前記運転装置により前記部材表面で金属接触が起こる状態で、前記転がり軸受の外輪および/または内輪に1点以上の変形を与えつつ、該転がり軸受を運転することを特徴とする転動部品の寿命評価装置。
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