ベアリングのコアコンポーネントの 1 つである鋼球の表面品質は、ベアリングの全体的な性能に重大な影響を与えます。特にベアリングの振動や騒音、異音などの問題は、鋼球の表面品質に起因する場合が多くあります。本日、カンダ鋼球は、鋼球の表面品質とベアリングの振動、騒音、異音との関係について、多角的な観点から深く議論し、ベアリングメーカーとユーザーに貴重な参考資料を提供することを目的としています。
まず、軸受の振動、騒音、異音の 3 つは相互に関連しているものの、別個の概念であることを明確にする必要があります。振動とは、動作中にベアリングによって発生する機械的変動を指し、振動センサーを使用して測定できます。騒音とは、この振動が空気中に伝わるときに人間の耳に知覚される音のことです。一方、異常音とは、ベアリングが正常な動作を超えて発する異常な音を指し、通常はベアリングに何らかの欠陥や故障があることを示します。多数の実験研究により、転動体の表面品質が 3 つの側面すべてに大きな影響を与えることが示されています。
外輪軌道面、内輪軌道面、ボール表面は、軸受における 3 つの重要な接触面です。それらの間の摩擦と相互作用がベアリングの動作性能を決定します。ただし、これら 3 つの面がベアリングの振動、騒音、異音に与える影響は同じではありません。具体的には、外側軌道面の衝撃が最も小さく、次に内側軌道面の衝撃が大きく、ボール面の衝撃が最も大きくなります。この比例関係 (1:3:10) は、ベアリング性能におけるボール表面品質の中心的な位置を明らかにします。
鋼球の表面に存在する傷、クラスタースポット、ピット、シングルスポット、スカッフ、小さな平らなトップなどのさまざまな欠陥は、軸受の振動、騒音、異音を引き起こす重要な要因です。これらの欠陥の原因は多様で、固有の材料欠陥、製造プロセス中のエラー、不適切な熱処理、または使用環境の汚染に起因する可能性があります。これらの欠陥が比較的大きくて深い場合、軸受の動作中に大きな摩擦と衝撃が発生し、軸受アセンブリの振動値が増加し、顕著な騒音が発生します。この種のノイズは通常、連続的かつ高周波であり、ベアリングの耐用年数と信頼性に重大な脅威をもたらします。
これに比べて、鋼球の表面の欠陥が小さく浅い場合には、軸受の振動に与える影響は比較的小さいです。ただし、これらの小さな欠陥は、特定の条件下では依然としてベアリングに異音を引き起こす可能性があります。この異常なノイズは通常、断続的な低周波音として現れ、騒音ほどではありませんが、注意が必要です。異音の発生は、ベアリング内部に潜在的な故障や損傷があることを示していることが多いためです。修理や交換に間に合うように対策を講じないと、より深刻な結果につながる可能性があります。
鋼球の表面品質にはさまざまな欠陥がありますが、深い傷、粗いスジ、大きな小麦のような粒子、密集した斑点、ピット、小さな平らな上部などは、代表的で重大な影響を与えるものです。これらの欠陥は通常、大きな寸法と深さを持ち、ベアリングの振動と騒音の性能に重大な影響を与えます。特に、深い傷や粗いスジなどの欠陥は、軸受の作動の滑らかさを低下させるだけでなく、軸受内部に応力集中や疲労損傷を引き起こし、軸受の寿命を低下させる可能性があります。
なお、ベアリングノイズや鋼球の表面品質に起因する異音は、一般に非周期性を持っています。これは、これらの音の発生が特定の時間間隔や頻度に従うのではなく、ランダムで予測不可能であることを意味します。このような非周期的な音は、ベアリングの故障診断やメンテナンスに大きな困難をもたらします。したがって、実用化においては、より高度な検出・分析手法を用いて軸受の異音や異音の発生源を正確に特定し、修理や交換などの適切な措置を迅速に講じる必要があります。
