クロスヘッドピン軸受の負荷能力向上のための鉛フリーオーバレイ付アルミメタルの研究

无铅堆焊铝金属提高十字头销轴承承载能力的研究

• 批准号: 13750120
• 负责人: 北原 辰巳
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750120/
• 关键词: 内燃機関; クロスヘッドピン軸受; オーバレイ; トライボロジー; 耐焼付き性; なじみ

大形2サイクルディーゼル機関に用いられるクロスヘッドピン軸受は,軸受面に形成される油膜が極めて薄く焼損や破損を起こしやすい軸受である.近年は大形機関の高過給・高出力化が進み潤滑状態は一段と苛酷化する傾向にあり,負荷能力の向上が重要な課題となっている.クロスヘッドピン軸受には従来からホワイトメタルが用いられているが,潤滑条件が過酷になると疲労強度に格段に優れるアルミメタルの採用が必要となる.従来のアルミメタルには鉛・すず・銅合金オーバレイとニッケルボンド層が一般に採用されているが,ニッケルの潤滑性が極めて低いためオーバレイが摩耗してニッケル層が露出すると耐焼付き性が著しく低下するという問題が指摘されている.さらにオーバレイの主成分に有害な鉛が含まれるため,環境保護の観点から鉛を用いないオーバレイの開発も強く望まれているところである.そこで本研究では実際機関のクロスヘッドピン軸受と相似な変動荷重,揺動すべりの条件で負荷限界試験を実施でき,さらに電気抵抗法により油膜形成状態を測定できるようにした軸受試験機を用い,クロスヘッドピン軸受のなじみ性と耐焼付き性に及ぼすオーバレイの影響について検討した.その結果,オーバレイなしのアルミメタルはホワイトメタルと比較すると耐焼付き性に劣るが,アルミメタルに適正なオーバレイを付けるとなじみ性が改善されて耐焼付き性の大幅な向上が期待できること,そして従来の鉛・すず・銅合金オーバレイ付アルミメタルと比較して,すず・銅合金オーバレイとすずボンド層を適用したアルミメタルの耐焼付き性は極めて高くなることなどが明らかになった.さらに,すず・銅合金オーバレイの銅含有量を増大させて硬度を適度に高くすると耐焼付き性の向上に有効であるが,硬度を過大にするとなじみ性が改善されずに耐焼付き性は低下することがわかった.

The shaft is subjected to oil film formation on the surface of the shaft. The oil film is extremely thin and the shaft is damaged. In recent years, the lubrication condition of large-sized machinery has been improved due to high power supply and high output. The load capacity has become an important issue. The lubrication condition is too cool, the fatigue strength is too good, and the use of the oil is necessary. In the past, the wear resistance of copper alloy was improved, and the wear resistance of copper alloy was improved. The main component of lead is harmful to the environment. In this study, the effects of load limit test on the shaft load, dynamic load, and oil film formation by electrical resistance method were investigated. As a result, the burn-out resistance of copper alloy was improved by comparing the burn-out resistance of lead alloy with that of copper alloy. The copper alloy has a high temperature and a high temperature. The copper content of the copper alloy is increased, the hardness is moderately high, the burn-out resistance is increased, the hardness is excessively high, the burn-out resistance is improved, and the burn-out resistance is decreased.