ベアリング技術はどのように変化しているのでしょうか?

過去数十年にわたり、ベアリングの設計は、新しい材料の使用、高度な潤滑技術、高度なコンピューター分析をもたらして大幅に進歩しました。.

ベアリングは、ほぼすべての種類の回転機械に使用されています。防衛および航空宇宙機器から食品や飲料の生産ラインに至るまで、これらのコンポーネントの需要は高まっています。重要なことは、設計エンジニアは、最も厳しい環境条件のテストにも対応できる、より小型、軽量、より耐久性のあるソリューションをますます要求していることです。

 

材料科学

摩擦の低減は、メーカーにとって重要な研究分野です。寸法公差、表面仕上げ、温度、動作負荷、速度などの多くの要因が摩擦に影響します。長年にわたり、軸受鋼は大幅に進歩してきました。最新の超清浄な軸受鋼には、非金属粒子の含有量が減少し、より小さくなっているため、ボール ベアリングの接触疲労に対する耐性が向上しています。

 

現代の製鉄技術と脱ガス技術により、酸化物、硫化物、その他の溶存ガスのレベルが低い鋼が製造され、より優れた硬化技術により、より硬く、より耐摩耗性の高い鋼が製造されます。製造機械の進歩により、精密ベアリングのメーカーはベアリング部品の公差をより厳密に維持し、より高度に研磨された接触面を製造できるようになり、これらすべてにより摩擦が低減され、寿命評価が向上します。

 

新しい 400 グレードのステンレス鋼 (X65Cr13) は、ベアリングの騒音レベルを改善するために開発され、また高窒素鋼は耐食性を向上させるために開発されました。腐食性の高い環境や極端な温度に対応するため、顧客はさまざまな 316 グレードのステンレス鋼ベアリング、フルセラミックベアリング、またはアセタール樹脂、PEEK、PVDF、または PTFE 製のプラスチックベアリングから選択できるようになりました。 3D プリンティングがより広く使用されるようになり、コスト効率が向上するにつれて、非標準のベアリング リテーナーを少量で生産する可能性が高まり、特殊なベアリングの少量要求に役立つものになると考えられます。

 

潤滑

 

潤滑は最も注目を集めているかもしれません。ベアリングの故障の 13% が潤滑要因に起因しているため、ベアリングの潤滑は急速に進化している研究分野であり、学術界と産業界の両方から支持されています。現在では、さまざまな要因のおかげで、より多くの専門潤滑剤が存在します。たとえば、高品質の合成油の種類が増え、グリース製造に使用される増粘剤の選択肢が増え、たとえばより高い負荷能力を提供するための潤滑剤添加剤の種類が豊富になりました。またはそれ以上の耐食性。お客様は、高度に濾過された低ノイズ グリース、高速グリース、極端な温度用の潤滑剤、防水性および耐薬品性の潤滑剤、高真空用潤滑剤、クリーンルーム用潤滑剤を指定できます。

 

コンピュータによる分析

 

ベアリング業界が大きな進歩を遂げたもう 1 つの分野は、ベアリング シミュレーション ソフトウェアの使用です。現在では、費用と時間のかかる実験室や現場でのテストを実施することなく、ベアリングの性能、寿命、信頼性を 10 年前に達成できたものよりも延長することができます。転動体ベアリングの高度な統合分析により、ベアリングの性能に関する比類のない洞察が得られ、最適なベアリングの選択が可能になり、ベアリングの早期故障を回避できます。

 

高度な疲労寿命手法により、要素と軌道の応力、リブ接触、エッジ応力、および接触の切断を正確に予測できます。また、完全なシステムのたわみ、荷重解析、ベアリングのミスアライメント解析も可能になります。これにより、エンジニアは、特定の用途から生じる応力にうまく対応できるようにベアリングの設計を変更するための情報が得られます。

 

もう 1 つの明らかな利点は、シミュレーション ソフトウェアにより、テスト段階に費やされる時間とリソースの量を削減できることです。これにより、開発プロセスがスピードアップするだけでなく、プロセスにかかる費用も削減されます。

 

新しい材料科学の開発と高度なベアリング シミュレーション ツールが、システム モデル全体の一部として最適な性能と耐久性を実現するベアリングを設計および選択するために必要な洞察をエンジニアに提供することは明らかです。これらの分野での継続的な研究開発は、ベアリングが今後も限界を押し広げ続けるために非常に重要です。