ギヤ摺動部（ｽﾗｽﾄﾌﾟﾚｰﾄ）材質について

質問

初めてお世話になります。

現在、減速機内部のギヤにより発生した軸方向力を受けるｽﾗｽﾄﾌﾟﾚｰﾄを設計しようとしています。
最大面圧×最大周速時にSCM材+浸炭（油溝あり）同士では、摺動部に焼けが発生しました。
どのような材質（材料・熱処理・表面処理等)が適切かご教授頂けないでしょうか。（数種製作して確認しようと考えています）
減速機内部部品ですので、磨耗は出来るだけ無い方がよいと考えています。
また、油溝のような形状も必要なんでしょうか。逆に無い方がよいとか？
よろしくお願いします。

条件
潤滑：ギヤ油に浸ってる状態
最大面圧：約4MPa
最大周速：約450m/min

回答No.3

noname#230359 · ベストアンサー

最近は離れてしまったので、記憶で回答させていただきます。
ギヤの側面でしたら、銅合金と鋼合金の2枚のワッシャ（各0.5mm）程度のものを両側面にかましてあげるだけで改善されるはずです。
それでもだめでしたら、スラストベアリングで受けるしかないと思いますが、どれほどのサイズか分かりませんので、使用状況によって判断していただくしかないですね。
あとは焼けに対しては潤滑状況が一番ネックです。回転ギヤの中のベアリングも高回転型に変えるとか、追加する上記のワッシャにディンプル溝を設ける、軸勘合部に凹をつけて軸との接触を減らす等いろんな方法があります。

お礼

お忙しいところ、ありがとうございます。

鋼合金+銅合金+ギヤ+銅合金+鋼合金といったイメージでしょうか？
銅合金メーカの資料を入手しまして、P値、V値、PV値上は何とかなりそうです。潤滑に関しては(もう少し厚いので)溝を付けるとか、切欠きを付けるとか工夫をしてみようと考えてます。
磨耗に関しては試験で確認してみないと判断できないと考えています。
スラストベアリングは悪い思い出が残りそうです。(コロタイプだと内径側と外径側で周速が違うので、上手く転がれないんじゃないかと思えてきました。)

かなり助かりました。
ありがとうございました。

その節はお忙しいところ、ありがとうございました。
評価時間の長い機種だったのでドキドキでしたが、上手くいきました。

回答No.4

noname#230359

意地悪な記述をするなら、
※ ベアリングはボールでなく、高荷重用のローラー
※ 使用条件は、規定以下なので、破損要因でない
※ セットの仕方/使用方法に問題があるので破損
　 ローラーが回転しない；取付方法に問題
　　　　　　　　　　　　 シール方法に問題
　　　　　　　　　　　　 <ローラーに塵噛み>
でしょうか？

小生は、此方を解決した方が良いと思うのですが…。

回答No.2

noname#230359

当初転がりで受ける設計でしたが、早い時期に破損が続き、諦めました。
メーカ見解が潤滑不良の理由で。(油に浸ってるんですが…)

で、終わりですか？何が破損理由なのですか？
? 負荷荷重が大きい ⇒ ベアリングの定格荷重に対して、如何なのか？
　 　　　　　　　　　　潤滑仕様は寿命に関係するので、直接要因でない
? 回転速度が大きい ⇒ 発熱を考慮する程速く回転 <潤滑油は冷却用>
　　　　　　　　　　　 潤滑油温度上昇と循環を考慮する必要があるか？
等々を確認しましたか。

結論から言いますと。ころがり軸受で、周速が速く発熱で…なら、
すべり軸受は転がり軸受より周速の点で一般的に劣るので、判断が悪い
となります。

先ず、転がりの軸受の破損原因を確かめる事が先決です。

お礼

お忙しいところ、ありがとうございます。

?負荷荷重に関して　
　ベアリング仕様範囲内で設計上は問題ありません。
?回転数に関して
　ベアリング仕様範囲内で設計上は問題ありません。
?潤滑に関して
　油につかっているので問題ないと判断しています。

私的見解では、コロが正しく転がれないモードがあり、キズ・磨耗が発生して破損に至る･･･という考えです。
(メーカ見解とは異なりますが)

ありがとうございました。

回答No.1

noname#230359

すべり軸受の選定基準（基本）は、知っていると思いますが、
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%81%99%E3%81%B9%E3%82%8A%E8%BB%B8%E5%8F%97
http://cc.msnscache.com/cache.aspx?q=%e3%81%99%e3%81%b9+%e3%82%8a+%e8%bb%b8%e5%8f%97+%e9%9d%a2+%e5%9c%a7+%e5%91%a8+%e9%80%9f&d=73682089871947&mkt=ja-JP&setlang=ja-JP&w=1ff50624,91a0ae96
を確認下さい。

そして、限界値に近いなら、ころがり軸受（ラジアル＆スラスト荷重が
同時に受けれる）方法に変更はできませんか？

お礼

お忙しいところ、ありがとうございます。

当初転がりで受ける設計でしたが、早い時期に破損が続き、あきらめました。(メーカ見解では潤滑不良(油に浸ってるんですが・・・))
磨耗粉が気になり、上記設計でのトライとなりましたが上手くいきませんでした。
他に銅合金、表面改質などが考えられると思うのですが、事例・経験などからアドバイス等が頂けないかと(そのものズバリとはいかないと思いますが。。。)投稿した次第でございます。

ありがとうございました。