第13回英文輪読
'アルデル'訳
優れた耐食性、多くの環境での、また高い耐荷重性とともに、実現できる、セラミック製の転がり軸受で、それもまた大きな関心が寄せられている、非常に高い温度での作動で。このようなベ軸受の材料と製作方法の開発は、および必要な高温用潤滑材の開発はまだ進行中である。セラミック軸受は、使用できる、温度1200度まで。ホットプレスまたはホットアイソスタティックプレス(熱間等方圧加圧法)(HIPed)窒化ケイ素(Si3N4)は現在最も人気のセラミックであり、良好な表面仕上げと注意深い製造により、この材料は非常に優れた疲労寿命を示し、M50工具鋼よりもはるかに優れている。低い密度のセラミック材料(通常は工具鋼の密度の40%)のため、別の利点があり、それは高速での使用である:かなりの部分の負荷、外輪にかかるものは、遠心力によるものであり、それは非常に小さい、材料の密度が低くければ。
'清野'訳
軟鋼プレスやリベット,スポット溶接は一般的なベアリングにおいて使用され,時にはスズまたは銀メッキ,リン酸塩コーティングを用いて摩擦を低減する.60/40黄銅や青銅,アルミニウム合金から機械加工された保持器もまた使用されることがある.ポリマー材料は利点として小さい動作音,軽さ,そして低い摩耗率をもたらす.繊維強化フェノール樹脂はいくつかの用途で使用される.熱可塑性ポリマーの保持器は射出成形によって非常に経済的に製造される.よくガラス繊維で強化されるナイロン66は使用温度が120℃以下,-40℃以上と制限があるが広く使用されている.ガラス繊維により強化されるポリエーテルスルホンは最高180℃まで優れた性能を発揮する.
'馬場'訳
転がり軸受での摩擦抵抗は、いくつかの要因から生じる。潤滑軸受で最も重要なことは、転動体と軌道の間の薄い潤滑膜で消費されるエネルギーである。油で潤滑された円筒ころ軸受の適度な速度では、失われる全エネルギーの約60%がこれらのEHL膜(弾性流体潤滑膜)で消費される。残りのエネルギーのほぼ全ては、軸受の他の構成部品に対する保持器の潤滑摺動によって占められている。(図3.29に示すように)ボールとローラと軌道の周期的な弾性変形に伴うヒステリシスでは、エネルギーのごく一部(約1%)しか失われない。
'吉田'訳
これらの合金を用いると、ベアリングは500℃以下で適切に潤滑された状態で動作できる。これらの工具鋼はいずれも転がり軸受材料と同様の性能を発揮する。腐食性環境での動作に必要なベアリングは、ステンレス鋼でできている場合がある。マルテンサイト鋼であるAISI 440C(1% 炭素, 1% マンガン, 1% ケイ素, 18% クロム, 0.75% モリブデン)は一般的な選択であり、標準的な軸受鋼で達成される強度にほぼ硬化できる。非常に軽い負荷の場合、熱可塑性ポリマーレースのベアリング、通常はアセタールまたはポリプロピレンから射出成形されたものをステンレス鋼のボールで使用できる。これらは、スチールレース付きのベアリングよりも大幅に安価であるだけでなく、より軽く、より静かに作動し、潤滑を必要とせず、腐食に耐えることができる。
'秋澤'訳
転がり接触下の軸受鋼の疲労挙動は十分に特徴付けられており、転がり軸受は疲労寿命を予測に基づいて設計される傾向がある。その仮定とは軸受の寿命が疲労亀裂によって制限されることである。それは表面下の欠陥から始まり、転がり接触に関連する周期的な応力場の下で伝播する。転がり軸受の疲労寿命の大幅な向上は、特に酸化物やその他の介在物含有量を減らすことによった製鋼過程が改善されたことによるものである。これは、これらの介在物が表面下の疲労亀裂の核として機能するためである。真空誘導再溶解(VIR)、真空アーク精錬(VAR)、エレクトロフラックス再溶解(EFR)の導入によって著しい利点が生まれた。これらの改善は図9.5に示されている。
'福島'訳
図9.3に示されている一つのタイプのベアリングに純粋なラジアル荷重が加わった場合、荷重はベアリングの半分の荷重支持の全てのボール及びローラによってある程度支えられる。最も荷重がかかっている回転要素は加わっている荷重の5/Z倍を支えている。ここでZはベアリングのボール及びローラの総数(Z>5)。図9.4はボールとその軌道間の接触の幾何学形態を示している。ボールとローラの両方にとって、軌道との接触はカウンターフォーマルであり、したがって加わっている荷重による接触圧力は高い。これらの圧力は、関連する表面下の圧力と共に、塑性流動が起きなければヘルツ弾性理論から計算することが出来る。
'最上谷'訳
米国指定は52100(AISI)です。 この鋼の熱処理後の高い降伏応力は、一時炭化物を含む高炭素マルテンサイトの微細構造に起因している。 この合金から製造されたベアリングは、125℃までの使用に適しており、非重要な用途では、200℃まで使用できる。 ケース硬化鋼(典型的には、クロムニッケルまたはマンガンクロム、低合金鋼で炭素数0.15%のもの)は、重い部分が貫通効果を不可能にする場合や、ケース硬化部品のコアのより高い靭性が衝撃荷重に抵抗するために有益である場合に時々使用される。 ・ガスタービンエンジンなどの高温用途では、高速工具鋼が採用されている。英国では一般的に高タングステン合金18-4-1(0.7%C、0.3%Mn、0.25%Si、4%Cr、1%V、18%W、英国規格BS4659にBT1を指定)、米国ではモリブデン鋼のAISI M50(0.8%C、0.3%Mn、0.25%Si、4%Cr、1%V、4.25%Mo)が採用されている。
'兼田'訳
真空脱気法は現在では定常的に軸受鋼に適用され、空気溶融鋼のわずかな追加コストで2倍の疲労寿命をもたらす;VIM/VARやEFRのようなより高価な技術の使用はガスタービンシャフト軸受や航法ジャイロスコープに使用される軸受などの重要な用途の鋼に限られる。過去20年以上にわたって、ほとんどの軸受用途で転がり接触疲労によってめったに失敗しない軸受鋼の品質改善があった;より一般的に、それらの寿命は界面現象を含む故障メカニズムによって決定され、総称して「surface distress」と呼ぶことができる。これらは孔食、表面開始疲労、幅広い摩耗形態を含み、部品の元の仕上げ面の欠陥、または潤滑不良、研磨粒子や摩耗屑による汚染に起因する可能性がある。このような故障形態は(表面下の傷に起因する)転がり接触疲労よりもよく理解されていない。
'廣川'訳
転がり軸受の潤滑は、不可欠である。主に保護フィルムを形成し。さまざまなコンポーネント間に。そして、過度の摩耗を防ぐために。すべり接触が発生する。保持機と転動体およびレースとの間で。それはある程度発生する。ローラーやボールトレースの間でも。負荷がゼロの場合、円柱または球は、弾性平面状を転がるがスリップせずに負荷をサポートするとき、局所的なスリップが発生する。次のように。
'今野'訳
9.1 導入 ベアリングは機械の2つの部品を1次元か2次元で互いに自由に動かすことができるデバイスであり、残りの次元で拘束しながら。ベアリングはほとんどすべての機械システムで重要な構成成分を形成し、トライボロジストにとって中心的な関心ごとである。 最もシンプルな配列はリニア軸受で、線運動をさせることができるのにかなりの垂直荷重を支えることができる。図9.1(a)は理想的な形のリニア軸受を表している。工学用途にさらに共通して使われるのは、ジャーナル軸受で、円筒シャフト(ジャーナル)を自由に回転できるようにする。ラジアル荷重を伝達しシャフトの軸を固定位置に維持しながら(図9.1(b))。
'本田'訳
9,2,2 転動体とレースの材料 転がり軸受の動作の主な要件は、その構成部品の変形が常に弾性であることです。高い応力の考慮、ボールまたはローラーと走り面の間の接触から生じるものから、これはそれらのために選択された材料が高い降伏応力を持たなければならないこと、疲労破壊に対する高い耐性も必要ということを意味します。ほとんどの用途で、鋼はボールまたはローラーと走り面の両方に使用され、典型的な硬度は700〜800HV(60〜64ロックウェルC)です。転動体は走り面よりも最大10%硬い場合があります。標準合金、一般的な用途に使用されるものは、焼入れされた1%炭素1,5%クロム鋼で、534A99または535A99と指定されています。(英国企画BS970相当、以前の指定はEn31)
'高内'訳
シャフトを支持する転がり軸受によって課される摩擦トルクはとても低く、摩擦係数として表される。それは単一列のボールがあるラジアル玉軸受では標準値は0.0015であり、短いローラーが付いている円筒ころ軸受の場合は0.001まで低くなることがある。したがって、転がり軸受はとてもとても効率的な機械部品である。ストライベック曲線(図4.6を参照)の最小値近くで動作する適切に設計された流体力学的に潤滑された平軸受のみが、比較的低い摩擦係数を提供できる。しかし、転がり軸受は停止時でも低摩擦を維持するが、平軸受は起動トルクがはるかに高くなる。