転がり軸受は回転機械の重要な部品です。統計によれば、転がり軸受を使用した回転機械では、約 30% の機械的故障が転がり軸受によって引き起こされています。状態検知・故障診断技術の活用により、事故率を75%削減し、メンテナンスコストを25%から50%削減できます。
まず、転がり軸受の故障形態
(1) 疲労剥離
転がり軸受の内輪と外輪の軌道と転動体は、荷重負担領域に交互に出入りします。これらの部品は、長期間にわたって交互荷重を受けるため、まず接触面の下で最大交互せん断応力によって疲労亀裂が発生し、次に接触面まで伸びて表面に亀裂が生じます。点剥離は徐々に大規模剥離に発展し、これを疲労剥離と呼びます。
(2) 着用
軌道面や転動体とゴミや異物による表面との相対運動により、潤滑不良は摩耗を悪化させます。その結果、軸受すきまが増大し、面粗さが増大し、軸受精度が低下し、機械の動作精度も低下します。それは振動レベルや騒音の増加として現れます。
(3) 擦り傷
軸受の内外軌道面と転動体との接触面には、微小な凹凸や硬質粒子が存在し、接触面に凹凸が生じるため、潤滑不良や高速・重荷重の条件下では接触面が局所的に変形します。局部摩擦や摩擦圧接によって発生する熱によるものです。ひどい場合には、表面の金属が局所的に溶けて、接触面にかかる力によって局所的な摩擦溶接点が基材から引き裂かれる可能性があります。
(4) 骨折
軸受に過大な荷重や振動が加わると、転動体の繰り返しの衝撃により内輪・外輪の欠損箇所が徐々に拡大し破損します。
(5) 腐食
水分や酸・アルカリ性物質が直接侵入すると軸受の腐食を引き起こす可能性があります。軸受に軸電流が流れると、軌道面と転動体の接触点で電気火花が発生し、電食が発生し、表面にこすり状の凹凸が形成されます。
