油圧機器を想定した摺動環境下におけるトライボフィルム形成と潤滑特性

摘要

For improving durability of hydraulic parts as for construction machine, it is considered that understanding the details of tribofilms formation derived from additives in lubricating oil, as well as applying of surface treatment such as nitriding to conventional steel, is important. During operation, these parts are usually lubricated with fully formulated oils, which include various additives such as dialkyldithiophosphate (ZnDTP), dispersant, detergent, etc. In this study, the tribological features of two kinds of steels lubricated with fully formulated oil and sample oils were evaluated by changing the combination of adoitive formulations, and the effect of additive formulation on tribofilms formation, inctional and wear property were investigated in detail. As a result, it was revealed that there is a large interaction between the each surface of steels and additive, especially, coexistence or ZnDTP and detergent affects the phosphorous-derived tribofilms formation as well as their frictional or wear properties.%建機等に用いられる油圧機器は作動圧力が現状でほぼ上限に達していることから，機器の高出力化には油圧ポンプや油圧モータの回転数の高速化の実現が不可欠である.高速化は摩擦発熱により作動油の粘度低下を生じ，境界潤滑（混合潤滑）下では固体接触部の荷重分担割合が増加し更なる発熱を招来し固体接触部の条件は悪化の一途をたどり焼付き等の表面損傷の危険性が増大する.例えば，土砂や砕石の積み下ろしを行うホイールローダが掘削·すくい込みのために土砂に衝突して急停止するとき，油圧モータ内では瞬間的に大きな油圧変動が生じ油圧モータ内のビストン/シリンダブロック間の摺動部に瞬間的に大きな荷重が作用し完全停止までの間に高荷重下で摺動が行われる.このため高速化に伴う摺動条件の過酷化は，摩擦表面に大きな損傷を生じさせる危険性を高める.焼付き耐荷重の上昇には材料の表面改質と作動油中の添加剤から形成される表面保護トライボフィルムの両者の作用により逹成されるが，実用条件に近い環境下でのトライボフィルム形成や潤滑性に及ぼす因子の解明には至っていないのが現状である.これまでの研究では一般的に広く用いられているトライボメータとZnDTP系添加剂配合潤滑油を使用し，ZnDTPから形成されるトライボフィルムに及ぼす材料表面処理と，清浄剤·分散剤の影響を検討し，実用油の挙動との比較検討をトライボロジ一会譲で報告した.報告内容の概耍は以下の通りである.