
転がり軸受の使用は非常に広く、例えば:基礎機能、大型機械設備、航空エンジンなど、ホルダ隙間は転がり軸受の潤滑、油膜、発熱、騒音及びホルダの安定性に直接影響し、その転がり軸受の使用性能に重要な役割を果たし、ホルダ隙間は制御が悪いと、軸受ホルダと転がり体の不安定を引き起こすだけでなく、軸受スリーブの衝突力と摩擦力が急速に増加し、最終的にホルダの損傷を招き、軸受の使用寿命にも影響する。
では、保持器の隙間は転がり軸受の摩耗に具体的にどのような影響を与えるのでしょうか。
ホルダクリアランスが転がり軸受の正常な使用に影響する要因は主にホルダポケットクリアランスとホルダガイドクリアランスの設計が合理的であるかどうかに表れている。所定のホルダガイドクリアランス条件下で、ポケットクリアランスを増加するとホルダの安定性が悪くなり、同時に内輪ガイドは外輪ガイドよりホルダを不安定にしやすい。
ホルダ隙間による転がり軸受の摩耗、異なるホルダ隙間による摩耗影響の研究実験を行い、ホルダ、鋼球などの摩耗痕を発見し、異なるガイド隙間、ポケット隙間条件下のホルダと鋼球の摩耗を比較し、以下の結論を得た:
(1)ガイド隙間、ポケット隙間はいずれもホルダ及び鋼球の摩耗に影響しているが、ガイド隙間がホルダの摩耗に与える影響はポケット隙間より顕著である。
(2)ガイド隙間が小さいと、ホルダガイド面の摩耗が激しく、ガイド隙間が増加するにつれて、ホルダガイド面の摩耗が徐々に減少する。同時にガイドギャップはホルダポケットの摩耗に影響し、ガイドギャップの設計が不合理な場合、ホルダポケットの摩耗を激化させる。
(3)ホルダガイド面及びポケット孔の摩耗度合いはポケット隙間の増加に伴って徐々に減少する。
では、軸受ホルダの安定に影響を与える要因は何でしょうか。
(1)軸方向荷重
軸受の軸方向荷重とは軸受の軸線方向に形成される荷重であり、一般的には軸受内輪を外輪に押し出す力である。
軸受運転時に内輪が回転し、外輪が静止して動かず、軸方向荷重を引数とし、軸受回転数が一定に維持されると、軸方向荷重の増加に伴い、ホルダの安定性が徐々に向上する。これは、軸方向力の増加は鋼球の滑りを制限し、鋼球とホルダの衝突周波数を減少させ、また潤滑油作用時の摩擦力が小さく、渦加速度の変化が少ないため、ホルダを安定させるためである。
(2)ラジアル荷重
ラジアル荷重とは、軸受軸心線に対して作用方向が垂直な荷重を指す。
他の条件を維持し、ラジアル荷重を引数とし、軸受の内輪回転数と軸荷重が一定であると、ラジアル荷重の増加に伴い、軸受ホルダの安定性が徐々に低下する。これは、ラジアル荷重保持器と外套輪との相互作用周波数を増加させると低下し、外套輪の保持器への運動作用が弱まり、その安定性が低下するためである。
(3)、軸受回転速度
軸受ホルダの軸方向荷重と径方向荷重が一定であると、軸受回転数の増加に伴い、ホルダ安定性が徐々に増加する。これは、回転数の増加により、保持器が運動中に外套輪案内面に急速に押され、保持器と外套輪案内面との接触周波数が高くなるためである、同時に、高い回転速度の下で、ボールとホルダの幾何学的結合が比較的に良いため、ホルダの運動は相対的に安定している。
(4)、ギャップ比
他の条件を維持し、軸受ギャップ比を引数とし、軸荷重と内輪回転数が一定の場合、ギャップ比の増加に伴い、ホルダ安定性は徐々に低下する。これは、隙間比の増大により、ボールと軸受ホルダとの相互衝突作用が増加し、このような作用力が非対称性であるため、軸受ホルダの安定性が低下するためである。
(5)、外溝曲率係数
軸受外溝の曲率係数は軸受の重要な幾何学パラメータの1つであり、軸受に多方面の影響を与える。
他の条件をそのままにして、外溝曲率係数は引数で、外溝曲率係数の増大に伴い、ホルダの安定性はまず徐々に増大してから徐々に減少する。これは、軸受が高速回転する場合、外溝の曲率係数の増大が各素子間の油膜の形成に影響を与えるため、ホルダの不安定性に顕著な差があるからである。
(6)、内溝曲率係数
軸受内溝の曲率係数も軸受の重要な幾何学的パラメータの1つである。
他の条件を維持しても変わらず、内溝曲率係数は引数であり、内溝曲率係数が増大するにつれて、ホルダの安定性は先に増加してから低下する。原因は外溝の曲率係数の影響と同じである。