表面処理とトライボロジー
内径40 mm、幅30 mmのすべり軸受に半径方向の荷重1.2 kNがかかり、軸が600 rpmで回っている。面圧Pを荷重を投影面積(内径×幅)で割った値、すべり速度vを軸の表面の周速とするとき、PV値はどれに最も近いか。
- A約75 MPa·m/s
- B約1.3 MPa·m/s
- C約0.40 MPa·m/s
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正解：B. 約1.3 MPa·m/s
面圧は P = 1.2×10³/(0.040×0.030) = 1.0×10⁶ Pa = 1.0 MPa、周速は v = π×0.040×600/60 ≈ 1.26 m/s なので、PV ≈ 1.0×1.26 ≈ 1.3 MPa·m/s です。摩擦による単位面積あたりの発熱は μPV なので、PV値は軸受の温度上昇と摩耗の目安になり、樹脂の軸受や焼結含油軸受では材料ごとに許容値が決められています。約75 MPa·m/sは回転数を毎秒に直さず、600をそのまま使った値です。約0.40 MPa·m/sは、投影面積の代わりに円周の面積 πDL で荷重を割った値です。PV値が許容値以下でも、Pとvがそれぞれの上限を超えないことも確かめます。