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トライボロジー会議2026 秋 名古屋 (2026)
Lubrication Life Simulation of a Deep Groove Ball Bearing Filled with a Volatile Fluid ―Evaporation-Induced versus Viscosity-Reduction-Induced Oil Film Breakdown―

Author

丸山 泰右,眞鍋 佳資,相川 文明,中川 和紀,桃園 聡

Category

Presentations

Abstract

様々な機械の回転部に用いられる転がり軸受には,更なる低トルク化と長寿命化の両立が求められている.潤滑剤の低粘度化や少油量化は摩擦損失を低減する一方, EHD(elastohydrodynamic)接触域の油膜破断を招く恐れがある.従来,転がり軸受の正常な稼働期間の予測には,グリース寿命式 1)などの実験式が用いられてきた.しかし,これらは運転条件を外挿して適用されるため,物理的根拠に乏しいのが実状である.そこで本研究では,揮発性流体 n-オクタンを封入した深溝玉軸受 608 を対象として,油膜が破断するまでの時間(すなわち,潤滑寿命)を予測する手法を構築した.具体的には,粘度,油膜厚さ,トルク,温度,蒸発速度の 5 つの物理量を連成した解析モデル(潤滑ペンタゴン理論)を用いて転がり軸受の潤滑状態をシミュレートした.尚,n-オクタンは蒸気圧を含む様々な物性が既知であり,常温付近でも蒸発が進行するため,加熱により蒸発を促す必要がない.よって,本研究では初期条件を常温とし,潤滑油の酸化劣化を無視できるものとして,蒸発,及び運転中の自己発熱による粘度低下の影響を考慮した.