目次
技術の特長
1. Micro-UT法による非金属介在物管理の高度化
軸受の転がり疲れ寿命は鋼材中の非金属介在物の大きさや量に左右され、非金属介在物の大きさにはばらつきがある。NSKは従来 ※1 の3,000倍以上の体積の鋼材を1/5の時間で検査できる独自技術“Micro-UT法” ※2 を工業的に実用化し、信頼性の高い非金属介在物の統計データを取得することを可能とした。
2. リアルデジタルツインアプローチで非金属介在物サイズに基づく軸受寿命計算手法を確立
NSKでは、非金属介在物を模擬する人工欠陥を軌道輪に設けた独自の回転試験法が確立されている。これにより様々な大きさの非金属介在物を起点とする はくり を狙い通りに再現することが可能となった。さらに、人工欠陥周辺の応力を解析するシミュレーションにて試験結果を再現させ、はくり発生メカニズムが解明された※3 。このリアルデジタルツインの成果とMicro-UT法による非金属介在物の統計データを用いることで、世界で初めて ※4 、鋼材の非金属介在物の大きさに基づく はくり寿命計算手法が確立された。
本技術の効果
Micro-UT法を用いた高精度寿命予測により、NSK軸受の長寿命性能を従来よりも高精度に計算可能となった。この計算手法を応用して、寿命計算のパラメータである基本動定格荷重が最適化されていく。例えばラジアルころ軸受では、基本動定格荷重を はくり寿命で2倍相当へアップさせることが可能となる。基本動定格荷重を最適な値に見直すことで、顧客がNSK軸受の長寿命性能を機械設計に生かせるようになる。これにより機械メンテナンス頻度の低減や機械の小型化が期待され、カーボンニュートラル社会の実現への貢献が期待される。
※1：NSKにおける従来の管理方法
※2：Micro-UT(Ultrasonic Testing)法：非破壊検査である超音波探傷法
※3：九州大学 松永久生教授とのオープンイノベーションによる成果
※4：NSK調べ