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摩擦が小さい,摩耗が少ない

ドキュメント内 Microsoft PowerPoint - Bearing.ppt (ページ 48-56)

これらの要求事項には相互に矛盾があり、

万能な材料は存在しない。目的に応じて

材料を選定する必要がある。

すべり軸受材料

a)

鋳鉄,黄銅(

Cu-Zn

合金),

青銅(アルミニウム青銅,リン青銅)

高い耐磨耗性,衝撃に強い.

高速で焼き付きやすい.

主に低・中速用,工作機械主軸用,

その他一般用.

b)

ホワイトメタル(Pb,Sn,Sb)

なじみやすい,焼き付きにくい.

摩擦摩耗性能が良い.

疲れ強さ,圧縮強さが弱い.

高速に弱い.

一般内燃機関用

c)

ケルメット(Cu-Pb),カドミウム合金 疲れ強さ,耐熱性が高い.

高荷重内燃機関用

大型ディーゼ ルエンジン

d)

アルミニウム合金

なじみやすい,高い耐磨耗性が高 い.ホワイトメタルの代用.

e)

なじみやすい,熱伝導性が高い.

強靭,高荷重用として最適.高価.

その他の軸受:オイレスベアリング

オイレスベアリング:含油軸受,無給油軸受

多孔質材料に潤滑油を染み込ませたもの.

軸の回転→熱膨張,表面張力により油が染み出る.

用途:軽荷重,低速用.保守が簡単,安価.

銅系,鉄系(鋳鉄),合成樹脂系,

焼結含油軸受・・・体積比で

30

%の油を含む

その他の軸受:空気軸受

空気軸受( air braring )

シール不要,構造簡単,油の汚染がない.

動圧空気軸受:空気の粘性ηが小さいので 負荷能力は小さい

静圧空気軸受:圧縮空気を使用するので,

負荷能力は大きい 特長:1.高速回転向き,

2.負荷能力小,

3.摩擦抵抗小

油を使用しないため,境界潤滑能力がない.

→焼きつきやすい

→粗さを含めた高い寸法精度が必要.

→焼きつきにくい軸受合金の開発が必要.

コンタクトシートなど

より高精度化を目指して、開発が続けられている.

その他の軸受:磁気軸受

磁気軸受( air braring )

磁気力により軸を保持・・・永久磁石型,電磁石型

摩擦抵抗が極めて小さい・・・高速回転用,数10万回転が実用される.

装置が複雑,高価.

トライボロジー(tribology)とは、

定義:『相対運動を行いながら相互作用を及ぼし合う表面、およびこれに 関連する諸問題、実際への応用についての科学と技術』

具体的には、摩擦・摩耗・潤滑などをその対象とし、これらの問題におけ る物理学、材料科学、応用力学などを含んでいます。

英国の教育科学大臣が

H.

ジョスト氏へ「産業の競争力を高めるために何 かいい考えはないか?」と諮問したことに始まる。

1966

年 に

H.

ジ ョ ス ト 氏 に よ る 教 育 科 学 省 へ の 答 申 書 、

Lubrication(Tribology)

」(

Lubrication

=潤滑)(通称:ジョスト報告)の中 で、

Tribology

=トライボロジーは作り出された。

トライボロジーという用語は、『摩擦』を意味するギリシャ語 『

tribos

』 に ちなんで名づけられた。

「トライボロジーを研究し実際の産業に適用することで、その省エネ効果 によって節約できる金額は、イギリス全体で5億ポンド(

GNP

1.3%

,当 時の円換算で約5,000億円)にも達する!」と指摘した。

トライボロジー(tribology)の広がり

日本はこれにいち早く反応し,池田勇人内閣が所得倍増政策を掲げ、経 済の猛烈な発展途上にあった

1971

年の報告書で「トライボロジーの活 用 に よ っ て も た ら さ れ る 社 会 費 用 の 節 約 額 は 年 間 2 兆 円 (

GNP

2.6%

)」とされ、すぐさま通商産業省の研究所にトライボロジー研究部門 が発足することになった。

米国では、アメリカ機械学会がエネルギー省と海軍研究所の援助の下で、

アメリカの省エネルギー実行計画案「トライボロジーによるエネルギー保 存戦略」(

1977

)をまとめた。4つの産業分野で40の研究開発プロジェク トに

2,400

万ドル投資すれば、金額換算で210億ドル(

GNP

0.79%

)の 省エネ効果(全米エネルギー消費の

5.3

%)あると報告された。

そして、

1979

年当時のカーター大統領により、トライボロジーが

generic

technology

の一つと宣言された。これは、トライボロジーは一つの産業と

しては小さいけれども、様々な技術や産業におけるトライボロジーの効果 を合計すると、非常に大きな効果を持つ『共通基盤技術』であるということ を意味する。

トライボロジーの効用

機械の中で発生するさまざまな摩擦を低減し、メカニズムが働く効率を 高めることで、地球規模での省エネルギーを実現できる。

機械の動く部分の磨耗を少なくし、寿命を長くすることで、地球規模で 省資源に貢献できる。

焼き付きを防いで機械の故障を減らし、機械文明社会の高信頼性を堅 持できる。

※ トライボロジーの研究成果がベアリングに注ぎ込まれている。

※ トライボロジーの効用とベアリングの貢献は車輪の両輪。

※ おまけ:新造語『

Tribology

(トライボロジー)』が辞書に載ったのは,

1986年 オックスフォード英語辞典(第二版)

1991年 広辞苑(第四版)

でした。

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