ベアリング技術講座②
疲れ限界荷重Cuとは
疲れ限界荷重Cuとはその荷重より小さい等価荷重で軸受を使用した場合、最適な潤滑条件下(潤滑油粘度比κ≧2、潤滑油中の異物無)であれば軸受が永久寿命に到達する限界荷重です。

図1. 疲れ限界荷重とaISOの関係(ISO281より抜粋)
δu:疲れ限界接触圧
δ :実際軸受に負荷される接触圧
荷重で軸受を使用した場合、最適な潤滑条件下(潤滑油粘度比κ≧2、潤滑油中の異物無)であれば軸受が永久寿命に到達する限界荷重です。
疲れ限界荷重Cuは以下の項目から求めます
・軸受タイプ、寸法、内部幾何形状
・転動体と軌道の接触状況
・製造品質
・軸受材質の疲れ限度
軌道面最適化設計によるCuの向上
軌道面仕上げに特殊ホーニング加工技術を用いることで、ただ単に表面粗さRaを少なくすることのみでなく、粗さのピーク部分による応力集中の緩和と油膜形成に必要な油溜まりの確保の為にRpk, Rvk及びその他の粗さ項目を管理し潤滑油膜形成に最適な表面性状が重要であるとわかりました。
粗さのピーク部分による応力集中の緩和と油膜形成に必要な油溜まりのイメージ図

図2. 表面性状管理値Rpk, Rvk, Rk

油だまりのクロスハッチは必要だがピーク部分のみ落として応力を分散させるための表面イメージ(Schaeffler様資料より)
イラストのような台地の面積と油溜めの量及び方向が油膜形成に影響を及ぼすのです。
このような処置は確実に寿命を延長させるための手法で有効なのですが、研磨ラッピング工程が増えてコストアップにつながる為何でもかんでもこれが良いというわけではありません。
ドイツ、スウェーデンのメーカーカタログにはCu値(疲れ限界荷重)が記載されておりますが日本のカタログにはあまり見かけることはありません。
ご興味があればご連絡いただくとカタログの送付や詳細説明いたしますのでお声がけをよろしくお願いいたします。


