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JP2002286031A - 軸受寿命認識方法、軸受寿命認識指標、軸受寿命認識プログラムおよび軸受寿命認識プログラムを記録した記録媒体ならびに軸受寿命認識プログラムを伝送する伝送媒体、および軸受寿命認識システム - Google Patents

軸受寿命認識方法、軸受寿命認識指標、軸受寿命認識プログラムおよび軸受寿命認識プログラムを記録した記録媒体ならびに軸受寿命認識プログラムを伝送する伝送媒体、および軸受寿命認識システム

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Publication number
JP2002286031A
JP2002286031A JP2001089871A JP2001089871A JP2002286031A JP 2002286031 A JP2002286031 A JP 2002286031A JP 2001089871 A JP2001089871 A JP 2001089871A JP 2001089871 A JP2001089871 A JP 2001089871A JP 2002286031 A JP2002286031 A JP 2002286031A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
life
bearing
bearing life
recognizing
load
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001089871A
Other languages
English (en)
Inventor
Masamichi Shibata
正道 柴田
Takeshi Mikami
剛 三上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koyo Seiko Co Ltd filed Critical Koyo Seiko Co Ltd
Priority to JP2001089871A priority Critical patent/JP2002286031A/ja
Publication of JP2002286031A publication Critical patent/JP2002286031A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 転がり軸受の寿命を認識するための軸受寿命
認識方法、軸受寿命認識指標、軸受寿命認識プログラム
および軸受寿命認識プログラムを記録した記録媒体なら
びに軸受寿命認識プログラムを伝送する伝送媒体、およ
び軸受寿命認識システムに関し、従来より広く使用され
てきた寿命計算の線図の延長で新しい修正係数ａxyzを
理解できることを目的とする。 【解決手段】 縦軸を修正係数、横軸をκ・Ｐu／Ｐ、
パラメータを汚染度とした軸受寿命保証曲線を用い、動
等価荷重より実寿命を求めたり、実寿命より動等価荷重
を求めるものであり、潤滑油の汚染度別に、軸受に掛か
る荷重から当該軸受の実寿命を簡単に知ることができ、
かつ、希望する軸受の実寿命を得るには、軸受に掛かる
荷重がどの程度であればよいかを簡単に知ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、転がり軸受の寿命
を認識するための軸受寿命認識方法、軸受寿命認識指
標、軸受寿命認識プログラムおよび軸受寿命認識プログ
ラムを記録した記録媒体ならびに軸受寿命認識プログラ
ムを伝送する伝送媒体、および軸受寿命認識システムに
関する。
【０００２】
【従来の技術】転がり軸受が軸受荷重を負荷されて回転
する場合、軸受荷重による繰返し応力のために軌道輪、
転動体に転がり疲れによるフレーキングが発生する。転
がり軸受の寿命計算式の基本は、LundbergとPalmgrenに
よって式（１）のように導出された。
【０００３】
【数１】 ここに、 Ｓ：材料が百万回の繰返し荷重に耐えられる確率 Ｎ：疲労寿命 τ0：動的せん断応力の最大値 Ｖ：応力の加わる範囲を示す体積の量 Ｚ0：最大せん断応力深さ 式（１）に基づき、１９６２年にＩＳＯ２８１：１９６
２（式（２））として軸受寿命が規格化された。なお、
軸受寿命は、フレーキングによる材料の損傷が発生する
までの総回転数（時間）をいう。
【０００４】Ｌ10＝（Ｃ／Ｐ）p ---（２） ここに、 Ｌ10：基本定格寿命（１０6回転） Ｃ：基本動定格荷重（Ｎ） Ｐ：動等価荷重（Ｎ） ｐ：玉軸受３、ころ軸受１０／３ その後、軸受鋼の改良進歩や実際の使用条件が寿命に及
ぼす影響が考慮され、補正係数として信頼度係数ａ1、
軸受特性係数ａ2、使用条件係数ａ3を導入したＩＳＯ２
８１：１９７７（式（３））へ改訂された。
【０００５】Ｌna＝ａ1ａ2ａ3Ｌ10 ---（３） ここに、 Ｌna：補正定格寿命（１０6回転） さらに、軸受材料および製造技術の飛躍的な進歩による
軸受寿命の向上に対応すべく、式（２）で示した基本動
定格荷重Ｃそのものを補正する係数ｂmを導入したＩＳ
Ｏ２８１：１９９０（式（４））へ改訂され、現在広く
使用されている。
【０００６】 Ｌna＝ａ1ａ2ａ3（Ｃr／Ｐ）p ---（４） ここに、 Ｃr＝ｂmＣ 現在、一般には式（４）でＣr≡Ｃとして使用されてお
り、かつ式（４）中のａ2ａ3は、個別にこれらの係数が
影響するのではなく、それらが統合して影響するとし
て、ａ23あるいはａ2・ａ3として使われている。各社
は、横軸に油膜厚さパラメータΛ（油膜厚さ／合成粗
さ）や粘度比κ（使用粘度／必要粘度）、縦軸にａ23あ
るいはａ2・ａ3とした線図（図１０）を作成して広く使
用されている。
【０００７】通常、軸受寿命の計算式といえば、補正係
数としてａ23（またはａ2・ａ3）-Λ（またはκ）線図
を元に求めた補正係数ａ23を使った計算式をいい、軸受
メーカのみならずユーザにも広く使用されてきた。
【０００８】ところが、近年、理想的な潤滑条件下で稼
動している軸受は、計算寿命の２０倍以上の寿命を有
し、低荷重の領域では計算寿命の５０倍以上の寿命を有
することが分かってきた。一方、潤滑油中に異物等が混
入して潤滑油が汚染された条件下で稼動している軸受
は、計算寿命の１／１０〜１／１００倍と寿命が極端に
短くなることも分かってきた。
【０００９】このような軸受寿命に対する新しい知見に
基づき、軸受材料内部での応力分布状態を考慮した新し
い寿命計算式（式（５））が提案された。
【００１０】
【数２】 ここに、 Ｓ：材料が百万回の繰返し荷重に耐えられる確率 Ｎ：疲労寿命 τ0：動的せん断応力の最大値 τ u：疲労限に対するせん断応力 Ｖ：応力の加わる範囲を示す体積の量 Ｚ0：最大せん断応力深さ このように、軸受寿命に対する知識の蓄積、すなわち転
がり疲れ現象での疲労限の存在の肯定、油中異物の影響
の定量的把握が進み、１９９６年から修正係数ａxyzを
導入する案が検討され、ＩＳＯ２８１：１９９０／Ａｍ
ｄ２：２０００として規格された。この修正係数ａxyz
の値は、各国、各社が自己責任の元に作成、使用するこ
ととなった。
【００１１】これまで修正係数ａxyzについては、一部
メーカで線図が公表されている。
【００１２】例えば、図１１に示すように、ａSKF線図
が提案されている。引用文献（ＳＫＦカタログ１９９０
年度版）。
【００１３】また、図１２に示すように、ａNSK線図が
提案されている。引用文献（SAE TECHNICAL PAPER SERI
ES 2000-01-2601）。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ａ23-κ線
図は、図１０に一例として示したように、負荷される軸
受荷重に関係なく一つの線図が用いられてきた。しか
し、発明者の研究結果から、図１３に示すように、ａ23
-κ線図は荷重により変化することが見出された。特
に、この傾向は、軸受荷重が小さくなればなるほど、す
なわち、疲労限荷重に近づくほど大きくなることが分か
った。なお、これまで一本の線図で表現されてきたの
は、軸受荷重が大きい領域での評価結果に基づいていた
ためと考えられる。
【００１５】このようにａ23-κ線図は荷重によって変
化するため、最近の軸受荷重の新しい知見である潤滑油
中に異物の混入した条件での軸受寿命への影響を示す場
合、荷重、異物の混入度合い（汚染度）を示すパラメー
タが必要となり、そのまま従来のａ23-κ線図を用いて
表現すると煩雑な線図になる。このため、これまで提案
されてきたａxyz線図（図１１、図１２）は、従来の線
図の延長でなく、まったく新しい変数を横軸に用いたも
のにせざるを得なかった。このため、従来より使用され
てきた図１０に示した線図をどのように変更させたかと
いう関連がつかみ難く、使い勝手が悪いという問題があ
った。
【００１６】この発明は、従来より広く使用されてきた
寿命計算の線図の延長で新しい修正係数ａxyzを理解で
き、ユーザにとって使い勝手に優れた軸受寿命認識方
法、軸受寿命認識指標、軸受寿命認識プログラムおよび
軸受寿命認識プログラムを蓄積した記録媒体ならびに軸
受寿命認識プログラムを伝送する伝送媒体、および軸受
寿命認識システムを提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の軸受
寿命認識方法は、縦軸を修正係数（実寿命／計算寿
命）、横軸をκ・Ｐu／Ｐ（ここでκ：使用粘度／必要
粘度、Ｐu：疲労限荷重、Ｐ：動等価荷重）、パラメー
タを汚染度とした軸受寿命保証曲線を用い、動等価荷重
より実寿命を求めるものである。
【００１８】このように構成したことで、潤滑油の汚染
度別に、軸受に掛かる荷重から当該軸受の実寿命を簡単
に知ることができる。また、軸受寿命保証曲線は、従来
より広く使用されてきた寿命計算の線図と酷似した曲線
となり、従来の寿命計算の線図の延長で新しい修正係数
を理解でき、ユーザにとって使い勝手に優れたものとな
る。
【００１９】本発明の請求項２の軸受寿命認識方法は、
縦軸を修正係数（実寿命／計算寿命）、横軸をκ・Ｐu
／Ｐ（ここでκ：使用粘度／必要粘度、Ｐu：疲労限荷
重、Ｐ：動等価荷重）、パラメータを汚染度とした軸受
寿命保証曲線を用い、実寿命より動等価荷重を求めるも
のである。
【００２０】このように構成したことで、潤滑油の汚染
度別に、希望する軸受の実寿命を得るには、軸受に掛か
る荷重がどの程度であればよいかを簡単に知ることがで
きる。また、軸受寿命保証曲線は、従来より広く使用さ
れてきた寿命計算の線図と酷似した曲線となり、従来の
寿命計算の線図の延長で新しい修正係数を理解でき、ユ
ーザにとって使い勝手に優れたものとなる。
【００２１】本発明の請求項３の軸受寿命認識指標は、
縦軸を修正係数（実寿命／計算寿命）、横軸をκ・Ｐu
／Ｐ（ここでκ：使用粘度／必要粘度、Ｐu：疲労限荷
重、Ｐ：動等価荷重）、パラメータを汚染度とした軸受
寿命保証曲線を表示したものである。
【００２２】このように構成したことで、軸受に掛かる
荷重から横軸のκ・Ｐu／Ｐの値を算出し、当該κ・Ｐu
／Ｐの値と軸受寿命保証曲線との交点に対応する縦軸を
修正係数の値を読み取ることで、潤滑油の汚染度別に、
当該軸受の実寿命を簡単に知ることができる。また、希
望する軸受の実寿命から縦軸を修正係数の値を算出し、
当該修正係数の値と軸受寿命保証曲線との交点に対応す
る横軸のκ・Ｐu／Ｐの値を読み取ることで、潤滑油の
汚染度別に、軸受に掛かる荷重がどの程度であればよい
かを簡単に知ることができる。また、軸受寿命保証曲線
は、従来より広く使用されてきた寿命計算の線図と酷似
した曲線となり、従来の寿命計算の線図の延長で新しい
修正係数を理解でき、ユーザにとって使い勝手に優れた
ものとなる。
【００２３】本発明の請求項４の軸受寿命認識指標は、
汚染度別に複数本の軸受寿命保証曲線を表示したことを
特徴とするものである。
【００２４】このように構成したことで、汚染度別の軸
受寿命保証曲線を同時に見ることができ、使い勝手に優
れる。
【００２５】本発明の請求項５の軸受寿命認識プログラ
ムは、縦軸を修正係数（実寿命／計算寿命）、横軸をκ
・Ｐu／Ｐ（ここでκ：使用粘度／必要粘度、Ｐu：疲労
限荷重、Ｐ：動等価荷重）、パラメータを汚染度とした
軸受寿命保証曲線データを用い、動等価荷重データを入
力する入力手段と、当該入力した動等価荷重データに基
づき実寿命を演算する演算手段と、前記演算手段による
演算結果を出力する出力手段とを備えたものである。
【００２６】このように構成したことで、軸受に掛かる
荷重データを入力手段より入力することで、演算手段に
よって当該軸受の実寿命が演算されて出力手段より出力
され、潤滑油の汚染度別に、当該軸受の実寿命を簡単に
知ることができる。
【００２７】本発明の請求項６の軸受寿命認識プログラ
ムは、縦軸を修正係数（実寿命／計算寿命）、横軸をκ
・Ｐu／Ｐ（ここでκ：使用粘度／必要粘度、Ｐu：疲労
限荷重、Ｐ：動等価荷重）、パラメータを汚染度とした
軸受寿命保証曲線データを用い、実寿命データを入力す
る入力手段と、当該入力した実寿命データに基づき動等
価荷重を演算する演算手段と、前記演算手段による演算
結果を出力する出力手段とを備えたものである。
【００２８】このように構成したことで、希望する軸受
の実寿命データを入力手段より入力することで、演算手
段によって当該軸受に掛かる荷重が演算されて出力手段
より出力され、潤滑油の汚染度別に、当該軸受に掛かる
荷重がどの程度であればよいかを簡単に知ることができ
る。
【００２９】本発明の請求項７のコンピュータ読み取り
可能な記録媒体は、請求項５または請求項６記載の軸受
寿命認識プログラムを記録したものである。
【００３０】このように構成したことで、軸受寿命認識
プログラムを記録媒体に記録して、容易にユーザに頒布
することができる。
【００３１】本発明の請求項８の伝送媒体は、請求項５
または請求項６記載の軸受寿命認識プログラムを伝送す
るものである。
【００３２】このように構成したことで、軸受寿命認識
プログラムをインターネット等の通信網を介して、容易
にユーザに頒布することができる。また、軸受寿命認識
プログラムの修正に際しても、当該プログラムを管理し
ているサーバ等のデータを書き換えることで、容易に対
処できる。
【００３３】本発明の請求項９の軸受寿命認識システム
は、縦軸を修正係数（実寿命／計算寿命）、横軸をκ・
Ｐu／Ｐ（ここでκ：使用粘度／必要粘度、Ｐu：疲労限
荷重、Ｐ：動等価荷重）、パラメータを汚染度とした軸
受寿命保証曲線データを記憶した記憶装置と、動等価荷
重データを入力する入力装置と、当該入力した動等価荷
重データに基づき実寿命を演算する演算装置と、前記演
算装置による演算結果を出力する出力装置とを備えたも
のである。
【００３４】このように構成したことで、軸受に掛かる
荷重データを入力装置より入力することで、演算装置に
よって当該軸受の実寿命が演算されて出力装置より出力
され、潤滑油の汚染度別に、当該軸受の実寿命を簡単に
知ることができる。
【００３５】本発明の請求項１０の軸受寿命認識システ
ムは、縦軸を修正係数（実寿命／計算寿命）、横軸をκ
・Ｐu／Ｐ（ここでκ：使用粘度／必要粘度、Ｐu：疲労
限荷重、Ｐ：動等価荷重）、パラメータを汚染度とした
軸受寿命保証曲線データを記憶した記憶装置と、実寿命
データを入力する入力装置と、当該入力した実寿命デー
タに基づき動等価荷重を演算する演算装置と、前記演算
装置による演算結果を出力する出力装置とを備えたもの
である。
【００３６】このように構成したことで、希望する軸受
の実寿命データを入力装置より入力することで、演算装
置によって当該軸受に掛かる荷重が演算されて出力装置
より出力され、潤滑油の汚染度別に、当該軸受に掛かる
荷重がどの程度であればよいかを簡単に知ることができ
る。
【００３７】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態について、
図１から図９を用いて説明する。
【００３８】発明者の鋭意研究により、図１３に示した
荷重により変化するａ23-κ線図は、図２に示すよう
に、横軸にκ／Ｐの変数を用いることで一本の関係線に
まとめられることを見出した。
【００３９】この知見を用いると、横軸にκ／Ｐ、縦軸
にａxyz（実寿命／計算寿命）、パラメータとして汚染
度ａcを用いれば、軸受寿命に及ぼす荷重の影響と汚染
度の影響が一つの線図で表すことができる。
【００４０】このような新しい考えを式（５）に示した
新しい寿命計算式に導入すべく、式（１）と式（５）の
比を求める。
【００４１】すなわち、式（５）（実寿命）／式（１）
（計算寿命）は、
【００４２】
【数３】 となり、式（６）を変形して、
【００４３】
【数４】 となる。
【００４４】ここで、玉軸受でのせん断応力τと荷重Ｐ
の関係で、τ∝Ｐ1/3を用いて式（７）を書き直すと、
【００４５】
【数５】 となる。
【００４６】式（８）を基本に、パラメータκ・（Ｐu
／Ｐ）を導入し、
【００４７】
【数６】 を得る。ここで、 κ：運転温度での動粘度／軸受に必要な動粘度 Ｐu：疲労限荷重 α，β：実験により求めた定数 なお、式（９）の寿命比とは、式（１）から導かれる計
算寿命と、式（５）から導かれる実寿命との比であり、
実質的には式（２）の計算寿命と実寿命の比ａ xyzに相
当する。
【００４８】また、疲労限荷重Ｐuとは、当該荷重以下
での稼動では、軸受は損傷しない限界の荷重をいう。次
に、疲労限荷重Ｐuの決定について説明する。
【００４９】図３は、転がり軸受としてウォータポンプ
軸受を用いて寿命試験を実施し、接触面圧と転がり寿命
との関係を示したものである。接触面圧１７００ＭＰａ
では、総回転数１０9サイクル（応力繰返し数：１０10
サイクル）でも剥離による寿命には至っていない。ま
た、KOYO ENGINEERING JOURNAL No138（１９９０）ｐ３
２「鉄鋼材料の衝撃ねじり疲労研究」に記載されている
焼入れ、焼き戻しされた高炭素クロム軸受鋼のねじり疲
労強度は、繰返し数１０10サイクルではせん断応力が５
００ＭＰａと見積もられる。このせん断応力は、ヘルツ
接触での接触面圧に換算すると１５００ＭＰａとなる。
実用面での疲労限は、応力繰返し数で１０ 10サイクルの
疲労に耐えうる応力値と考えれば、上記転がり寿命試験
での疲労限に対応する面圧は１５００ＭＰａが妥当であ
る。この面圧に対する疲労限荷重Ｐ uは、弾性接触理論
から求められる。
【００５０】式（９）に基づいて、縦軸に修正係数ａ
xyz（実寿命／計算寿命）、横軸にκ・Ｐu／Ｐ（ここで
κ：使用粘度／必要粘度、Ｐu：疲労限荷重、Ｐ：動等
価荷重）を取り、パラメータを汚染度ａcとして軸受寿
命保証曲線を表したグラフが図１である。
【００５１】ここで、表１を用いて、汚染度ａcの定義
について説明する。
【００５２】
【表１】 汚染度ａcは、“１”が極めて清浄であり、値が小さく
なる程、汚染が進行していることを表している。
【００５３】適用基準ＩＳＯコードは、各汚染度ａcに
対応するＩＳＯコードを表している。すなわち、１ｍｌ
（１ｃｃ）中に含まれる５ミクロン以上の粒子数と、１
５ミクロン以上の粒子数とを別に定めたレンジナンバで
表示したＩＳＯ清浄度コード（ＩＳＯ４４０６）を表し
ている。
【００５４】最大粒径は、汚染物の粒径の最大値を表し
ている。
【００５５】適用例は、各汚染度ａcが具体的にどのよ
うな場所での使用に対応しているのかを表している。
【００５６】表２は、図１に示す、各汚染度ａcごとの
軸受寿命保証曲線を得るための軸受寿命試験の結果を表
している。
【００５７】
【表２】 まず、軸受寿命試験の試験方法について説明する。試験
には、深溝玉軸受６２０６を用いた。試験機は、図４に
示すように、４個の軸受に均等にラジアル荷重を作用さ
せる構造となっている。図４において、４０は試料軸
受、４１は負荷コイルばね、４２は駆動プーリ、４３は
振動計ピックアップである。試験では、内側の２個の軸
受を試験軸受とし、外側の２個を支持軸受としている。
支持軸受にはシール付きの軸受を用い、異物の侵入を防
いでいる。
【００５８】試験機内に、所定の汚染度となるように、
潤滑油と異物を投入し、圧縮空気により潤滑油を攪拌し
ながら寿命試験を実施した。各試験Ｎｏで、最低１０個
の軸受を用いて試験を行った。また、試験での回転数
は、予備試験で所定のκ（粘度比）になるように調整し
た。
【００５９】このようにして得られた軸受寿命試験の試
験結果に基づき、軸受寿命保証曲線を作成する。すなわ
ち、表２中の計算寿命比を縦軸に、κ・Ｐu／Ｐを横軸
に取り、グラフ上にプロットし、そのプロットしたポイ
ントを結ぶことによって、図１に示す汚染度ａcごとの
軸受寿命保証曲線を得る。
【００６０】図１中、横軸κ・Ｐu／Ｐは、値が小さく
なる（図の左方向）ほど、重荷重、低粘度のきびしい条
件となり、逆に、値が大きくなる（図の右方向）ほど、
軽荷重、高粘度の緩い条件となる。
【００６１】なお、図１は深溝玉軸受の軸受寿命保証曲
線であったが、軸受寿命保証曲線は軸受の種類ごとに用
意しておく。
【００６２】図５および図６ならびに表３を用いて、他
の軸受の一例としてのころ軸受の軸受寿命保証曲線につ
いて説明する。
【００６３】図５は汚染度ａcごとの円すいころ軸受の
軸受寿命保証曲線のグラフを示しており、各汚染度ａc
の定義は表１に示したものと同様である。
【００６４】表３は、図５に示す、各汚染度ａcごとの
軸受寿命保証曲線を得るための軸受寿命試験の結果を表
している。
【００６５】
【表３】 まず、軸受寿命試験の試験方法について説明する。試験
には、円すいころ軸受を用いた。試験機は、図６に示す
ように、２個の軸受に均等にアキシアル荷重を作用させ
る構造となっている。図６において、５０は試験軸受、
５１は駆動プーリ、５２はスリーブ、５３はレバー、５
４は板ばね、５５は振動計ピックアップである。試験で
は、板ばね５４をねじで締め付けることで、試験軸受５
０にアキシアル荷重が与えられる。
【００６６】試験機内に、所定の汚染度となるように、
潤滑油と異物を投入し、寿命試験を実施した。各試験Ｎ
ｏで、最低１０個の軸受を用いて試験を行った。また、
試験での回転数は、予備試験で所定のκ（粘度比）にな
るように調整した。
【００６７】このようにして得られた軸受寿命試験の試
験結果に基づき、図５のころ軸受の軸受寿命保証曲線を
作成する。
【００６８】次に、軸受寿命保証曲線の使用方法につい
て、図１を用いて説明する。
【００６９】ここでは、軸受寿命保証曲線が、グラフ用
紙等に描かれた認識指標として使用される場合について
説明する。
【００７０】まず、軸受に掛かる荷重、すなわち動等価
荷重から当該軸受の実寿命を求める方法について説明す
る。
【００７１】まず、動等価荷重Ｐから横軸のκ・Ｐu／
Ｐの値を算出する。粘度比κは、潤滑油の種類、温度、
回転数等によって予め決定されており、また疲労限荷重
Ｐuは１５００ＭＰａを用いることで、κ・Ｐu／Ｐの値
を算出する。
【００７２】次に、算出したκ・Ｐu／Ｐの値と、使用
する条件における汚染度ａcに対する軸受寿命保証曲線
との交点に対応する縦軸の修正係数ａxyzの値を読み取
る。修正係数ａxyz＝実寿命／計算寿命であり、式
（２）より計算寿命を求めることで、実寿命を算出す
る。このようにして、潤滑油の汚染度別に、軸受の実寿
命を簡単に知ることができる。
【００７３】次に、希望する軸受の実寿命を得るには、
軸受に掛かる荷重、すなわち動等価荷重がどの程度であ
ればよいかを求める方法について説明する。
【００７４】まず、希望する軸受の実寿命と、式（２）
より求めた計算寿命とから縦軸の修正係数ａxyzの値を
算出する。次に、当該修正係数ａxyzの値と、使用する
条件における汚染度ａcに対する軸受寿命保証曲線との
交点に対応する横軸のκ・Ｐu／Ｐの値を読み取る。粘
度比κならびに疲労限荷重Ｐuの値は予め決定されてい
るので、動等価荷重Ｐを計算により求める。このように
して、潤滑油の汚染度別に、動等価荷重がどの程度であ
ればよいかを簡単に知ることができる。
【００７５】次に、図７を用いて、軸受寿命認識プログ
ラムについて説明する。
【００７６】軸受寿命認識プログラムは、演算手段とな
る寿命演算プログラムと、ユーザに項目を選択させるメ
ニューやデータを入力するフィールドを表示してユーザ
に各種情報を入力させる入力手段となる入力制御プログ
ラムと、寿命演算プログラムによる演算結果を出力表示
する出力手段となる出力制御プログラム等から構成され
ており、さらに軸受の種類別、汚染度別の各軸受寿命保
証曲線を数式化した軸受寿命保証曲線データを有してい
る。
【００７７】まず、軸受寿命認識プログラムを実行する
と、ディスプレイには、複数の種類の軸受から対応する
軸受を選択する画面が表示される。ユーザは、該当する
軸受を選択する（ステップ１１）。
【００７８】次に、複数の汚染度ａcから、使用する条
件における汚染度ａcを選択する画面が表示され、ユー
ザは該当する汚染度ａcを選択する（ステップ１２）。
【００７９】軸受の種類と、使用条件における汚染度ａ
cが決定されたので、コンピュータは該当する軸受寿命
保証曲線データ、すなわち、該当する軸受寿命保証曲線
の数式を選び出す。選び出された軸受寿命保証曲線デー
タは、例えば、図１に示したようなグラフとしてディス
プレイに表示させてもよい。
【００８０】次に、動等価荷重から実寿命を求めるの
か、あるいは希望する軸受の実寿命を得るには、軸受に
掛かる荷重がどの程度であればよいかを求めるのかを選
択する画面が表示され、ユーザはいずれかを選択する
（ステップ１３）。
【００８１】“動等価荷重から実寿命を求める”を選択
した場合、動等価荷重を入力する画面が表示されるの
で、ユーザは動等価荷重を入力する（ステップ１４）。
【００８２】コンピュータは、入力された動等価荷重か
らκ・Ｐu／Ｐを演算し、軸受寿命保証曲線の数式に代
入して修正係数ａxyzの値を算出する。さらに、修正係
数ａx yzの値と式（２）より算出した計算寿命とから、
実寿命を演算する（ステップ１５）。
【００８３】ステップ１５にて演算した実寿命の値がデ
ィスプレイに表示される（ステップ１６）。
【００８４】また、ステップ１３にて、“希望する軸受
の実寿命を得るには、軸受に掛かる荷重がどの程度であ
ればよいかを求める” を選択した場合、実寿命を入力
する画面が表示されるので、ユーザは実寿命を入力する
（ステップ１７）。
【００８５】コンピュータは、入力された実寿命と、式
（２）より算出した計算寿命とから修正係数ａxyzの値
を算出する。算出した修正係数ａxyzの値を軸受寿命保
証曲線の数式に代入してκ・Ｐu／Ｐを演算し、動等価
荷重を演算する（ステップ１８）。
【００８６】ステップ１８にて演算した動等価荷重の値
がディスプレイに表示される（ステップ１９）。
【００８７】上記軸受寿命認識プログラムは、ハードデ
ィスク、半導体メモリ、ＣＤ-ＲＯＭ、ＤＶＤ等のコン
ピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されて、ユーザ
に頒布される。
【００８８】次に、図８を用いて、軸受寿命認識プログ
ラムを伝送媒体を用いて伝送する場合について説明す
る。伝送媒体には、プログラム情報を搬送波として伝搬
させて供給するためのインターネット、ＬＡＮ、無線通
信ネットワーク等のコンピュータネットワークシステ
ム、ならびに光ファイバや無線回線等の通信媒体が含ま
れる。
【００８９】すなわち、インターネット２０を介して、
軸受寿命認識プログラムを管理するサーバ２１と、パソ
コン、ＰＤＡ、携帯電話機等の端末機２２〜２５を接続
する。
【００９０】ユーザは、端末機２２〜２５を利用してサ
ーバ２１に接続し、軸受寿命認識プログラムをダウンロ
ードして使用したり、あるいはサーバ２１に動等価荷重
データや実寿命データを送信し、サーバ２１にて寿命計
算を行わせ、その結果を端末機２２〜２５にて受信して
もよい。
【００９１】次に、図９を用いて、軸受寿命認識システ
ムについて説明する。
【００９２】軸受寿命認識システムは、例えば、ハンド
ヘルドコンピュータであり、演算装置（ＣＰＵ）３１、
記憶装置３２、入出力制御部３３、入力装置３４、出力
装置（ディスプレイ）３５等にて構成されている。
【００９３】記憶装置３２には、軸受寿命認識プログラ
ム３６や、軸受寿命保証曲線を数式化した軸受寿命保証
曲線データ３７等が記憶されている。
【００９４】入力装置３４はマウスやキーボード等であ
り、動等価荷重や実寿命等のデータを入力し、入力され
たデータは入出力制御部３３を介して演算装置３１に送
られる。
【００９５】出力装置３５は液晶ディスプレイやプリン
タ等であり、演算装置３１にて演算した結果が入出力制
御部３３を介して出力される。
【００９６】演算装置３１は、軸受寿命認識プログラム
３６を実行し、入力装置３４より入力されたデータに基
づき、軸受寿命保証曲線データ３７を用いて軸受寿命を
演算すると共に、演算結果を出力装置３５より出力す
る。
【００９７】なお、前記実施の形態における軸受寿命認
識プログラムや、軸受寿命認識システムの構成は一例で
あり、特に前記実施の形態の構成に限るものではない。
【００９８】
【発明の効果】本発明の軸受寿命認識方法、軸受寿命認
識指標、軸受寿命認識プログラムおよび軸受寿命認識プ
ログラムを記録した記録媒体ならびに軸受寿命認識プロ
グラムを伝送する伝送媒体、および軸受寿命認識システ
ムによれば、潤滑油の汚染度別に、軸受に掛かる荷重か
ら当該軸受の実寿命を簡単に知ることができ、かつ、希
望する軸受の実寿命を得るには、軸受に掛かる荷重がど
の程度であればよいかを簡単に知ることができると共
に、従来より広く使用されてきた寿命計算の線図の延長
で新しい修正係数を理解でき、ユーザにとって使い勝手
に優れたものとなるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における深溝玉軸受の軸
受寿命保証曲線のグラフ
【図２】本発明の一実施の形態におけるａ23-κ／Ｐ線
図
【図３】本発明の寿命試験における接触面圧と転がり寿
命との関係を示したグラフ
【図４】深溝玉軸受の軸受耐久試験機の構成図である。
【図５】本発明の一実施の形態におけるころ軸受の軸受
寿命保証曲線のグラフ
【図６】ころ軸受の軸受耐久試験機の構成図である。
【図７】本発明の一実施の形態における軸受寿命認識プ
ログラムの実行の流れを示すフローチャート
【図８】本発明の一実施の形態における軸受寿命認識プ
ログラムの伝送の様子を示す構成図
【図９】本発明の一実施の形態における軸受寿命認識シ
ステムの構成図
【図１０】従来からあるａ23-κ線図
【図１１】修正係数ａxyzの一例であるａSKF線図
【図１２】修正係数ａxyzの一例であるａNSK線図
【図１３】荷重により変化するａ23-κ線図
【符号の説明】
２０ インターネット ２１ サーバ ２２〜２５ 端末機 ３１ 演算装置（ＣＰＵ） ３２ 記憶装置 ３３ 入出力制御部 ３４ 入力装置 ３５ 出力装置（ディスプレイ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (54)【発明の名称】 軸受寿命認識方法、軸受寿命認識指標、軸受寿命認識プログラムおよび軸受寿命認識プログラム を記録した記録媒体ならびに軸受寿命認識プログラムを伝送する伝送媒体、および軸受寿命認識 システム

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 縦軸を修正係数（実寿命／計算寿命）、
    横軸をκ・Ｐu／Ｐ（ここでκ：使用粘度／必要粘度、
    Ｐu：疲労限荷重、Ｐ：動等価荷重）、パラメータを汚
    染度とした軸受寿命保証曲線を用い、動等価荷重より実
    寿命を求める軸受寿命認識方法。
  2. 【請求項２】 縦軸を修正係数（実寿命／計算寿命）、
    横軸をκ・Ｐu／Ｐ（ここでκ：使用粘度／必要粘度、
    Ｐu：疲労限荷重、Ｐ：動等価荷重）、パラメータを汚
    染度とした軸受寿命保証曲線を用い、実寿命より動等価
    荷重を求める軸受寿命認識方法。
  3. 【請求項３】 縦軸を修正係数（実寿命／計算寿命）、
    横軸をκ・Ｐu／Ｐ（ここでκ：使用粘度／必要粘度、
    Ｐu：疲労限荷重、Ｐ：動等価荷重）、パラメータを汚
    染度とした軸受寿命保証曲線を表示した軸受寿命認識指
    標。
  4. 【請求項４】 汚染度別に複数本の軸受寿命保証曲線を
    表示したことを特徴とする請求項３記載の軸受寿命認識
    指標。
  5. 【請求項５】 縦軸を修正係数（実寿命／計算寿命）、
    横軸をκ・Ｐu／Ｐ（ここでκ：使用粘度／必要粘度、
    Ｐu：疲労限荷重、Ｐ：動等価荷重）、パラメータを汚
    染度とした軸受寿命保証曲線データを用い、 動等価荷重データを入力する入力手段と、当該入力した
    動等価荷重データに基づき実寿命を演算する演算手段
    と、前記演算手段による演算結果を出力する出力手段と
    を備えた軸受寿命認識プログラム。
  6. 【請求項６】 縦軸を修正係数（実寿命／計算寿命）、
    横軸をκ・Ｐu／Ｐ（ここでκ：使用粘度／必要粘度、
    Ｐu：疲労限荷重、Ｐ：動等価荷重）、パラメータを汚
    染度とした軸受寿命保証曲線データを用い、 実寿命データを入力する入力手段と、当該入力した実寿
    命データに基づき動等価荷重を演算する演算手段と、前
    記演算手段による演算結果を出力する出力手段とを備え
    た軸受寿命認識プログラム。
  7. 【請求項７】 請求項５または請求項６記載の軸受寿命
    認識プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な
    記録媒体。
  8. 【請求項８】 請求項５または請求項６記載の軸受寿命
    認識プログラムを伝送する伝送媒体。
  9. 【請求項９】 縦軸を修正係数（実寿命／計算寿命）、
    横軸をκ・Ｐu／Ｐ（ここでκ：使用粘度／必要粘度、
    Ｐu：疲労限荷重、Ｐ：動等価荷重）、パラメータを汚
    染度とした軸受寿命保証曲線データを記憶した記憶装置
    と、動等価荷重データを入力する入力装置と、当該入力
    した動等価荷重データに基づき実寿命を演算する演算装
    置と、前記演算装置による演算結果を出力する出力装置
    とを備えた軸受寿命認識システム。
  10. 【請求項１０】 縦軸を修正係数（実寿命／計算寿
    命）、横軸をκ・Ｐu／Ｐ（ここでκ：使用粘度／必要
    粘度、Ｐu：疲労限荷重、Ｐ：動等価荷重）、パラメー
    タを汚染度とした軸受寿命保証曲線データを記憶した記
    憶装置と、実寿命データを入力する入力装置と、当該入
    力した実寿命データに基づき動等価荷重を演算する演算
    装置と、前記演算装置による演算結果を出力する出力装
    置とを備えた軸受寿命認識システム。
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