セラミックス球を用いた玉軸受の優位性評価（内部摩耗とグリース酸化劣化）

摘要

深溝玉軸受は様々な部位で使われており，使用条件や環境も様々である．転動体はボールであるが，内外輪と同じ高炭素クロム軸受鋼が使われることが多い．トライボロジーの世界においては，同じ金属同士を摩擦させると摩擦係数が高く，摩耗が多いことは知られているが（属に“ともがね”と呼ばれている），転がり摩擦が主体であること，良好な潤滑状態にあること，コストパフォーマンスが高いこと等から高炭素クロム軸受鋼が使われている．鋼球以外では1980年代中頃からセラミック球の研究が行われるようになり，現在では窒化ケイ素（Si_3N_4）が実用化されている（図1）．低密度，低熱伝導，電気絶縁性が高い等のメリットはあるが，コストが高いため工作機械など製品価格に転嫁できる用途に使用が限定されていた．本研究では，同一型番の玉軸受を用いて様々な性能試験を行い，セラミック球を用いた玉軸受の総合的な優位性を評価することを最終目的として，今回は内部摩耗の低減，振動上昇の抑制とグリース酸化劣化の抑制に関する優位性を報告する．