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JP2022025702A - Evaluation method of grease, grease, and rolling bearing - Google Patents

Evaluation method of grease, grease, and rolling bearing Download PDF

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JP2022025702A
JP2022025702A JP2020128681A JP2020128681A JP2022025702A JP 2022025702 A JP2022025702 A JP 2022025702A JP 2020128681 A JP2020128681 A JP 2020128681A JP 2020128681 A JP2020128681 A JP 2020128681A JP 2022025702 A JP2022025702 A JP 2022025702A
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JP
Japan
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grease
channeling
bearing
movable plate
evaluation method
Prior art date
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Pending
Application number
JP2020128681A
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Japanese (ja)
Inventor
智彦 小畑
Tomohiko Obata
宏樹 藤原
Hiroki Fujiwara
文広 糸魚川
Fumihiro Itoigawa
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.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

To provide an evaluation method of grease, the grease, and a rolling bearing, wherein the evaluation method can select the grease showing channeling property without actually performing an evaluation test to rotate a bearing, the grease has excellent channeling property, and the rolling bearing contains the grease.SOLUTION: The evaluation method for evaluating the channeling property of the grease enclosed in the rolling bearing and containing base oil and thickener, is a method for evaluating the channeling property based on an elongation rate L of the grease 19 calculated from a spinnability test [(grease stretched length)/(initial thickness of grease)], a separation speed u between two surfaces during grease movement, base oil viscosity ηoil, apparent viscosity η1 of grease at a shear rate 10 s-1 measured by rheometer, a maximum peripheral speed u1 of a rolling element during bearing operation, and a thickener content Cth with respect to the entire grease.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明はグリースの評価方法、グリース、および該グリースを封入した転がり軸受に関する。 The present invention relates to a method for evaluating grease, grease, and a rolling bearing filled with the grease.

転がり軸受などの潤滑剤として、グリースが広く用いられている。転がり軸受に封入されたグリースの大半は、軸受の回転に伴って転動体や保持器に付着し、撹拌を受けながら徐々に静止空間(転動体と保持器が通過する領域を除いた空間)に移動して静止する。この軸受回転時のグリースの挙動として、チャーニングとチャンネリングがある。具体的には、撹拌によりグリースが移動し、軸受トルクが変動する状態をチャーニングと称し、グリースの移動が概ね完了し、軸受トルクが安定した状態をチャンネリングと称する。本明細書において、運転開始からチャンネリングに達するまでの時間を「チャンネリング移行時間」と呼ぶ。 Grease is widely used as a lubricant for rolling bearings and the like. Most of the grease enclosed in the rolling bearing adheres to the rolling element and cage as the bearing rotates, and gradually enters the stationary space (the space excluding the area through which the rolling element and cage pass) while being agitated. Move and stand still. The behavior of grease when the bearing rotates includes churning and channeling. Specifically, the state in which the grease moves due to stirring and the bearing torque fluctuates is called churning, and the state in which the grease movement is almost completed and the bearing torque is stable is called channeling. In the present specification, the time from the start of operation to reaching channeling is referred to as "channeling transition time".

動力損失低減の観点から、チャンネリング移行時間(以下、単に移行時間ともいう)は短いほど望ましいとされ、その移行時間の長短によって、グリースがチャーニング性であるか、またはチャンネリング性であるかが区別される。一般に、チャーニング性およびチャンネリング性を決定するためには、軸受を実際に回転させて評価されている。一方で、特許文献1では、グリースの流動特性の変化を表す指標として粘性移行応力が用いられている。特許文献1には、グリースの粘性移行応力を高めることで、チャンネリング性が高められることが記載されている。 From the viewpoint of reducing power loss, it is desirable that the channeling transition time (hereinafter, also simply referred to as the transition time) is shorter, and whether the grease is churning or channeling depending on the length of the transition time. Is distinguished. Generally, in order to determine the churnability and channeling property, the bearing is actually rotated and evaluated. On the other hand, in Patent Document 1, a viscous transition stress is used as an index showing a change in the flow characteristics of grease. Patent Document 1 describes that the channeling property is enhanced by increasing the viscous transition stress of grease.

特開2016-204623号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-204623

しかしながら、上記特許文献1で指標としているグリースの粘性移行応力は、チャンネリング移行時間と必ずしも相関するものではない。特に、保持器に付着したグリースが遠心力で飛散しないような、比較的低速の回転条件では適用が困難であった。 However, the viscous transition stress of the grease used as an index in Patent Document 1 does not necessarily correlate with the channeling transition time. In particular, it has been difficult to apply the grease under relatively low speed rotation conditions such that the grease adhering to the cage does not scatter due to centrifugal force.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、実際に軸受を回転させる評価試験を行うことなく、チャンネリング性を示すグリースを選定できるグリースの評価方法、チャンネリング性に優れるグリース、および該グリースを封入した転がり軸受を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and is a grease evaluation method capable of selecting a grease exhibiting channeling property without actually performing an evaluation test for rotating a bearing, a grease having excellent channeling property, and a grease having excellent channeling property. And it is an object of the present invention to provide a rolling bearing filled with the grease.

本発明のグリースの評価方法は、内輪および外輪と、この内輪および外輪間に介在する複数の転動体とを備える転がり軸受に封入され、基油と増ちょう剤を含むグリースのチャンネリング性を評価する評価方法であって、上記評価方法は、上記グリースを固定板と可動板との間に挟み、上記可動板を上記固定板から離間するように移動させて上記グリースを伸ばし破断させる曳糸性試験より算出される上記グリースの伸び率L[(上記グリースが伸びた長さ)/(上記グリースの初期厚さ)]と、その移動時の2面間の離間速度uと、上記基油の粘度ηoilと、レオメータで測定したγ=10s-1での上記グリースの見かけ粘度ηと、軸受運転時の上記転動体の最大周速度uと、上記グリース全体に対する上記増ちょう剤の含有率Cthとに基づいて、チャンネリング性を評価する方法であることを特徴とする。 The method for evaluating grease of the present invention evaluates the channeling property of grease contained in a base oil and a thickener, which is encapsulated in a rolling bearing including an inner ring and an outer ring and a plurality of rolling elements interposed between the inner ring and the outer ring. In the evaluation method, the grease is sandwiched between the fixed plate and the movable plate, the movable plate is moved so as to be separated from the fixed plate, and the grease is stretched and broken. The elongation rate L of the grease calculated from the test [(the length of the grease stretched) / (the initial thickness of the grease)], the separation speed u between the two surfaces during the movement, and the base oil. The viscosity η oil , the apparent viscosity η 1 of the grease at γ = 10s -1 measured by a leometer, the maximum peripheral speed u 1 of the rolling element during bearing operation, and the inclusion of the thickener in the entire grease. It is characterized in that it is a method for evaluating channelability based on the rate Cth.

上記評価方法は、下記式(1)より求められるチャンネリング評価指数CDの大小によってチャンネリング性を評価することを特徴とする。

Figure 2022025702000002
The above evaluation method is characterized in that the channeling property is evaluated by the magnitude of the channeling evaluation index CD obtained from the following formula (1).
Figure 2022025702000002

上記曳糸性試験は、上記グリースを、上記固定板と上記可動板の間に上記初期厚さ1mm、直径7.5mmで挟み、その状態から上記可動板を0.005m/sの速度で引き下げる条件で実施されることを特徴とする。 In the spinnability test, the grease is sandwiched between the fixed plate and the movable plate with an initial thickness of 1 mm and a diameter of 7.5 mm, and the movable plate is pulled down from that state at a speed of 0.005 m / s. It is characterized by being carried out.

上記グリースが、2000min-1以下の回転速度域で、かつ、油膜パラメータΛが1以上で使用される転がり軸受に封入されるグリースであることを特徴とする。 The grease is characterized in that it is a grease sealed in a rolling bearing used in a rotation speed range of 2000 min -1 or less and having an oil film parameter Λ of 1 or more.

本発明のグリースは、内輪および外輪と、この内輪および外輪間に介在する複数の転動体とを備える転がり軸受に封入され、基油と増ちょう剤を含むグリースであって、上記グリースは、該グリースを固定板と可動板との間に挟み、上記可動板を上記固定板から離間するように移動させて上記グリースを伸ばし破断させる曳糸性試験より算出される上記グリースの伸び率L[(上記グリースが伸びた長さ)/(上記グリースの初期厚さ)]が3以上7未満であり、上記基油の40℃における動粘度が20mm/s以上40mm/s未満であり、上記グリース全体に対する上記増ちょう剤の含有率Cthが15質量%以上30質量%未満であることを特徴とする。 The grease of the present invention is a grease encapsulated in a rolling bearing including an inner ring and an outer ring and a plurality of rolling elements interposed between the inner ring and the outer ring, and contains a base oil and a thickener. The elongation rate L of the grease calculated from the spinnability test in which the grease is sandwiched between the fixed plate and the movable plate and the movable plate is moved so as to be separated from the fixed plate to stretch and break the grease. The length of the grease stretched) / (initial thickness of the grease)] is 3 or more and less than 7, and the kinematic viscosity of the base oil at 40 ° C. is 20 mm 2 / s or more and less than 40 mm 2 / s. The content of the thickener Cth with respect to the entire grease is 15% by mass or more and less than 30% by mass.

また、下記式(1)より求められるチャンネリング評価指数CDが100×10よりも大きいことを特徴とする。

Figure 2022025702000003
ただし、式中の記号は、η:レオメータで測定したγ=10s-1での上記グリースの見かけ粘度[Pa・s]、u:軸受運転時の上記転動体の最大周速度[m/s]、ηoil:上記基油の粘度[Pa・s]、u:上記曳糸性試験における上記固定板と上記可動板との2面間の離間速度[m/s]である。 Further, the channeling evaluation index CD obtained from the following equation ( 1 ) is larger than 100 × 105.
Figure 2022025702000003
However, the symbols in the formula are η 1 : apparent viscosity of the grease at γ = 10s -1 measured with a leometer [Pa · s], u 1 : maximum peripheral speed of the rolling elements during bearing operation [m / s], η oil : Viscosity of the base oil [Pa · s], u: Separation speed [m / s] between the two surfaces of the fixed plate and the movable plate in the spinnability test.

本発明の転がり軸受は、内輪および外輪と、この内輪および外輪間に介在する複数の転動体と、この転動体の周囲に封入されたグリースとを備えてなる転がり軸受であって、上記グリースが本発明のグリースであることを特徴とする。 The rolling bearing of the present invention is a rolling bearing comprising an inner ring and an outer ring, a plurality of rolling elements interposed between the inner ring and the outer ring, and grease enclosed around the rolling element, wherein the grease is used. It is a grease of the present invention.

本発明のグリースの評価方法は、転がり軸受に封入され、基油と増ちょう剤を含むグリースのチャンネリング性を評価する評価方法であって、曳糸性試験より算出されるグリースの伸び率Lと、その移動時の2面間の離間速度uと、基油の粘度ηoilと、レオメータで測定したγ=10s-1でのグリースの見かけ粘度ηと、軸受運転時の転動体の最大周速度uと、増ちょう剤の含有率Cthとに基づいて、チャンネリング性を評価する、つまり該グリースがチャンネリング性であるか、チャーニング性であるかを判断するので、実際に軸受を回転させる評価試験を行うことなく、チャンネリング性を示すグリースを選定できる。 The grease evaluation method of the present invention is an evaluation method for evaluating the channeling property of grease encapsulated in a rolling bearing and containing a base oil and a thickener, and the grease elongation rate L calculated from a spinnability test. The separation speed u between the two surfaces during movement, the viscosity η oil of the base oil, the apparent viscosity η 1 of the grease at γ = 10s -1 measured by the leometer, and the maximum rolling element during bearing operation. Since the channeling property is evaluated based on the peripheral speed u 1 and the content rate Cth of the thickener, that is, whether the grease is channeling property or churn property is actually determined. Grease that exhibits channeling properties can be selected without performing an evaluation test that rotates the bearing.

上記評価方法は、所定の式より求められるチャンネリング評価指数CDの大小によってチャンネリング性を評価するので、チャンネリング性を定量的に評価でき、例えば、複数のグリースのチャンネリング評価指数CDの大小を比較することで、よりチャンネリング性を示すグリースを選定できる。 In the above evaluation method, the channeling property is evaluated by the magnitude of the channeling evaluation index CD obtained from a predetermined formula, so that the channeling property can be quantitatively evaluated. For example, the magnitude of the channeling evaluation index CD of a plurality of greases can be evaluated quantitatively. By comparing, it is possible to select a grease that shows better channeling properties.

従来の指標(粘性移行応力)では、比較的低速の回転条件下で使用されるグリースについては適用が困難であるところ、本発明の評価方法による指標(チャンネリング評価指数)は、2000min-1以下の回転条件下でも、チャンネリング移行時間と良好な相関を示すため、特に、2000min-1以下の回転速度域で使用される転がり軸受用のグリースの評価に好適である。 Whereas the conventional index (viscous transfer stress) is difficult to apply to grease used under relatively low speed rotation conditions, the index (channeling evaluation index) by the evaluation method of the present invention is 2000 min -1 or less. It is particularly suitable for the evaluation of grease for rolling bearings used in the rotation speed range of 2000 min -1 or less because it shows a good correlation with the channeling transition time even under the rotational conditions of.

本発明のグリースは、グリースの伸び率L[(グリースが伸びた長さ)/(グリースの初期厚さ)]が3以上7未満であり、基油の40℃における動粘度が20mm/s以上40mm/s未満であり、グリース全体に対する増ちょう剤の含有率Cthが15質量%以上30質量%未満であるので、チャンネリング性に優れる。 The grease of the present invention has a grease elongation rate L [(grease stretched length) / (grease initial thickness)] of 3 or more and less than 7, and the kinematic viscosity of the base oil at 40 ° C. is 20 mm 2 / s. Since the thickness is 40 mm 2 / s or more and the thickener content Cth with respect to the entire grease is 15% by mass or more and less than 30% by mass, the channeling property is excellent.

本発明の転がり軸受は、本発明のグリースを封入しているので、軸受運転時において速やかにチャンネリング状態に移行し、軸受トルクの低減を図ることができる。 Since the rolling bearing of the present invention is filled with the grease of the present invention, it can quickly shift to the channeling state during bearing operation and reduce the bearing torque.

本発明に係るグリースが封入された転がり軸受を示す図である。It is a figure which shows the rolling bearing which filled with the grease which concerns on this invention. 曳糸試験機の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline of the threading tester. 曳糸試験におけるグリースの伸びを示す図である。It is a figure which shows the elongation of grease in a spinning test. 軸受トルク試験の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline of a bearing torque test. チャンネリング移行時間とチャンネリング評価指数CDの相関図である。It is a correlation diagram of the channeling transition time and the channeling evaluation index CD.

本発明者らは、軸受内におけるグリースの流動特性(チャーニング性およびチャンネリング性)について鋭意検討を重ねた結果、その流動特性が、基油の粘度、グリースの伸びやすさ(曳糸性と称する)、曳糸性測定時の2面間の相対速度、転動体の周速度、増ちょう剤の含有率、およびグリースの見かけ粘度に相関があることを見出した。具体的には、上記の各パラメータを用いて算出されるチャンネリング評価指数CDが、グリースのチャンネリング移行時間と概ね線形の関係にあることを見出した。本発明はこのような知見に基づくものである。 As a result of diligent studies on the flow characteristics (charging property and channeling property) of grease in the bearing, the present inventors have determined that the flow characteristics are the viscosity of the base oil and the ease of grease elongation (spinning property). It was found that there is a correlation between the relative speed between the two surfaces at the time of spinnability measurement, the peripheral speed of the rolling element, the content of the thickener, and the apparent viscosity of the grease. Specifically, it was found that the channeling evaluation index CD calculated using each of the above parameters has a substantially linear relationship with the channeling transition time of grease. The present invention is based on such findings.

本発明の評価方法に用いるグリースは、基油と増ちょう剤を含む。基油は、特に限定されず、通常グリースの分野で使用される一般的なものを使用できる。例えば、高度精製油、鉱油、エステル油、エーテル油、合成炭化水素油(PAO油)、シリコーン油、フッ素油、およびこれらの混合油などを使用できる。 The grease used in the evaluation method of the present invention contains a base oil and a thickener. The base oil is not particularly limited, and general oils usually used in the field of grease can be used. For example, highly refined oils, mineral oils, ester oils, ether oils, synthetic hydrocarbon oils (PAO oils), silicone oils, fluorine oils, and mixed oils thereof can be used.

基油の40℃における動粘度としては、特に限定されないが、20mm/s~180mm/sが好ましい。このような範囲内の動粘度とすることで、チャンネリング性を精度よく評価することができる。 The kinematic viscosity of the base oil at 40 ° C. is not particularly limited, but is preferably 20 mm 2 / s to 180 mm 2 / s. By setting the kinematic viscosity within such a range, the channeling property can be evaluated accurately.

また、増ちょう剤は、特に限定されず、通常グリースの分野で使用される一般的なものを使用できる。例えば、金属石けん、複合金属石けんなどの石けん系増ちょう剤、ベントン、シリカゲル、ウレア化合物、ウレア・ウレタン化合物などの非石けん系増ちょう剤を使用できる。金属石けんとしては、ナトリウム石けん、カルシウム石けん、アルミニウム石けん、リチウム石けんなどが、ウレア化合物、ウレア・ウレタン化合物としては、ジウレア化合物、トリウレア化合物、テトラウレア化合物、他のポリウレア化合物、ジウレタン化合物などが挙げられる。 Further, the thickener is not particularly limited, and general ones usually used in the field of grease can be used. For example, soap-based thickeners such as metal soaps and composite metal soaps, and non-soap-based thickeners such as Benton, silica gel, urea compounds, and urea-urethane compounds can be used. Examples of the metal soap include sodium soap, calcium soap, aluminum soap, lithium soap and the like, and examples of the urea compound and the urea / urethane compound include a diurea compound, a triurea compound, a tetraurea compound, another polyurea compound and a diurethane compound.

増ちょう剤の含有率Cthは、特に限定されないが、グリース全体に対して5~30質量%が好ましい。このような範囲内とすることで、チャンネリング性を精度よく評価することができる。 The content rate Cth of the thickener is not particularly limited, but is preferably 5 to 30% by mass with respect to the entire grease. By setting it within such a range, the channeling property can be evaluated accurately.

また、グリースには、必要に応じて他の公知の添加物を含有させることができる。この添加物としては、アミン系やフェノール系の酸化防止剤、塩素系、イオウ系、りん系化合物、有機モリブデンなどの極圧剤、石油スルホネート、ジノニルナフタレンスルホネート、ソルビタンエステルなどのさび止剤などが挙げられる。 In addition, the grease may contain other known additives, if necessary. Examples of this additive include amine-based and phenol-based antioxidants, chlorine-based, sulfur-based, phosphorus-based compounds, extreme pressure agents such as organic molybdenum, petroleum sulfonates, dinonylnaphthalene sulfonates, and rust preventives such as sorbitan esters. Can be mentioned.

本発明に係るグリースが封入された転がり軸受の一例を図1に基づいて説明する。図1は深溝玉軸受の断面図である。転がり軸受1は、外周面に内輪軌道面2aを有する内輪2と内周面に外輪軌道面3aを有する外輪3とが同心に配置され、内輪軌道面2aと外輪軌道面3aとの間に複数個の玉4が配置される。この玉4は、保持器5により保持される。また、内・外輪の軸方向両端開口部8a、8bがシール部材6によりシールされ、少なくとも玉4の周囲にグリース7が封入される。内輪2、外輪3および玉4は鉄系金属材料からなり、グリース7が玉4との軌道面に介在して潤滑される。 An example of a rolling bearing filled with grease according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view of a deep groove ball bearing. In the rolling bearing 1, an inner ring 2 having an inner ring raceway surface 2a on the outer peripheral surface and an outer ring 3 having an outer ring raceway surface 3a on the inner peripheral surface are arranged concentrically, and a plurality of rolling bearings 1 are arranged between the inner ring raceway surface 2a and the outer ring raceway surface 3a. Individual balls 4 are arranged. The ball 4 is held by the cage 5. Further, the openings 8a and 8b at both ends in the axial direction of the inner and outer rings are sealed by the sealing member 6, and the grease 7 is sealed at least around the ball 4. The inner ring 2, the outer ring 3 and the ball 4 are made of an iron-based metal material, and grease 7 is interposed in the raceway surface with the ball 4 to be lubricated.

転がり軸受の軸受トルクには、グリースの流動特性が大きく関与している。例えば、チャンネリングの場合、回転中にグリースがかき分けられ、転動体表面や軌道面へのグリースの付着量が少なくなり、低トルクになる傾向がある。一方、チャーニングの場合、回転によりかき分けられたグリースが再び軌道面に戻ることで、転動体表面や軌道面へのグリースの付着量が常に多くなり、高トルクになる傾向がある。そのため、チャンネリング性の高いグリース、つまりチャンネリング移行時間が短いグリースが望まれている。 The flow characteristics of grease are greatly involved in the bearing torque of rolling bearings. For example, in the case of channeling, the grease is squeezed out during rotation, the amount of grease adhering to the surface of the rolling element or the raceway surface is reduced, and the torque tends to be low. On the other hand, in the case of churning, the grease that has been scraped off by rotation returns to the raceway surface again, so that the amount of grease adhering to the rolling element surface or the raceway surface always increases, and the torque tends to be high. Therefore, a grease having high channeling property, that is, a grease having a short channeling transition time is desired.

本発明の評価方法は、曳糸性試験より算出されるグリースの伸び率Lと、その移動時の2面間の離間速度uと、基油の粘度ηoilと、レオメータで測定したγ=10s-1でのグリースの見かけ粘度ηと、軸受運転時の転動体の最大周速度uと、増ちょう剤の含有率Cthとに基づいて、グリースのチャンネリング性を評価する方法である。曳糸性試験では、所定の面積および所定の間隔に調整した平行な平板間(2面間)にグリースを充填し、平板間の距離を広げてグリースを破断させる。本発明では、破断時の平板間の間隔と初期の間隔の比、すなわち伸び率を曳糸性評価のための数値としている。 In the evaluation method of the present invention, the elongation rate L of grease calculated from the spinnability test, the separation speed u between the two surfaces at the time of movement thereof, the viscosity η oil of the base oil, and γ = 10s measured by a leometer. This is a method for evaluating the channeling property of grease based on the apparent viscosity η 1 of the grease in -1 , the maximum peripheral speed u 1 of the rolling element during bearing operation, and the content rate Cth of the thickener. .. In the spinnability test, grease is filled between parallel flat plates (between two surfaces) adjusted to a predetermined area and a predetermined interval, and the distance between the flat plates is widened to break the grease. In the present invention, the ratio of the interval between the flat plates at the time of breaking to the initial interval, that is, the elongation rate is used as a numerical value for evaluating the spinnability.

図2を用いて曳糸性試験について説明する。図2には、曳糸性試験機の概略図を示す。曳糸性試験機11は、天壁に固定された円柱状の固定板12と、円柱状の可動板13と、固定板12に対して可動板13を上下に移動させる駆動装置14とを備える。固定板12の下面と可動板13の上面は、互いに平行な面である。駆動装置14は、可動板13が載置されるステージ15と、ステージ15の移動を規制するリニアガイド16と、モータ17と、モータ17の駆動によって回転するボールねじ18と備える。ステージ15は、ボールねじ18のねじ溝に螺合しており、ボールねじ18の回転によって軸上を摺動しながら相対的に移動する。 The spinnability test will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a schematic view of the spinnability tester. The spinnability tester 11 includes a columnar fixing plate 12 fixed to the top wall, a columnar movable plate 13, and a driving device 14 for moving the movable plate 13 up and down with respect to the fixing plate 12. .. The lower surface of the fixed plate 12 and the upper surface of the movable plate 13 are parallel to each other. The drive device 14 includes a stage 15 on which the movable plate 13 is placed, a linear guide 16 that regulates the movement of the stage 15, a motor 17, and a ball screw 18 that is rotated by driving the motor 17. The stage 15 is screwed into the thread groove of the ball screw 18, and is relatively moved while sliding on the shaft due to the rotation of the ball screw 18.

以下に、曳糸性試験の手順について説明する。 The procedure of the spinnability test will be described below.

(1)まず、可動板13の上面に測定対象のグリース19を所定量充填する。グリース19の充填量は、例えば1cm~5cmである。 (1) First, a predetermined amount of grease 19 to be measured is filled on the upper surface of the movable plate 13. The filling amount of the grease 19 is, for example, 1 cm 3 to 5 cm 3 .

(2)次に、グリース19が固定板12の下面に接触する位置まで可動板13を上昇させる。このとき、グリース19が所定の初期厚さA(図3(a)参照)となるように、可動板13の位置を調整する。図3(a)の初期状態において、固定板12と可動板13の間隔が、グリース19の初期厚さAになる。初期厚さAは、例えば0.5mm~2mmに設定され、具体的には1mmに設定される。この初期状態のグリース19の直径φは、例えば5mm~10mmに設定され、具体的には7.5mmに設定される。図3(a)に示すように、グリース19の直径φと同じ径サイズの固定板12および可動板13を用いて、固定板12および可動板13の全体にグリース19が拡がるように可動板13の位置を調整してもよい。なお、固定板12および可動板13の径サイズや形状は、図3(a)に限らない。例えば、固定板12や可動板13を円柱状以外の形状とし、一方の対向面に円形状のグリース充填領域を設けてもよい。 (2) Next, the movable plate 13 is raised to a position where the grease 19 comes into contact with the lower surface of the fixing plate 12. At this time, the position of the movable plate 13 is adjusted so that the grease 19 has a predetermined initial thickness A (see FIG. 3A). In the initial state of FIG. 3A, the distance between the fixed plate 12 and the movable plate 13 is the initial thickness A of the grease 19. The initial thickness A is set to, for example, 0.5 mm to 2 mm, specifically 1 mm. The diameter φ of the grease 19 in the initial state is set to, for example, 5 mm to 10 mm, specifically 7.5 mm. As shown in FIG. 3A, the movable plate 13 is used so that the grease 19 spreads over the entire fixed plate 12 and the movable plate 13 by using the fixed plate 12 and the movable plate 13 having the same diameter size as the diameter φ of the grease 19. You may adjust the position of. The diameter size and shape of the fixed plate 12 and the movable plate 13 are not limited to FIG. 3A. For example, the fixed plate 12 or the movable plate 13 may have a shape other than a columnar shape, and a circular grease filling region may be provided on one of the facing surfaces.

(3)次に、図2の黒矢印で示すように、可動板13を所定速度で下降させる。可動板13の下降速度は、例えば0.0001m/s~0.1m/sに設定され、具体的には0.005m/sに設定される。図2に示すように、可動板13の下降によってグリース19の一部が縮径していく。なお、グリース19の破断の有無は、目視や高速度カメラやグリース伸び時に発生する固定端側にかかる荷重を計測することによって確認できる。この場合、可動板13の下降速度が2面間の離間速度uに相当する。 (3) Next, as shown by the black arrow in FIG. 2, the movable plate 13 is lowered at a predetermined speed. The descending speed of the movable plate 13 is set to, for example, 0.0001 m / s to 0.1 m / s, specifically 0.005 m / s. As shown in FIG. 2, a part of the grease 19 is reduced in diameter by lowering the movable plate 13. The presence or absence of breakage of the grease 19 can be confirmed visually, by a high-speed camera, or by measuring the load applied to the fixed end side generated when the grease is stretched. In this case, the descending speed of the movable plate 13 corresponds to the separation speed u between the two surfaces.

(4)可動板の下降が進むと、最終的にグリースが破断する。図3(b)は、グリース19が破断した状態を示す。この破断時の固定板12と可動板13の間隔が、グリース19の破断長さBである。この破断長さBおよび初期厚さAを用いて、下記の式により、グリースの伸び率Lが算出される。
伸び率L=[(グリースが伸びた長さ)/(グリースの初期厚さ)]= [(B-A)/A]
伸び率Lの値は、特に限定されないが、3以上7未満が好ましい。このような範囲内とすることで、チャンネリング性を精度よく評価することができる。
(4) As the movable plate descends, the grease finally breaks. FIG. 3B shows a state in which the grease 19 is broken. The distance between the fixed plate 12 and the movable plate 13 at the time of breaking is the breaking length B of the grease 19. Using the breaking length B and the initial thickness A, the elongation ratio L of the grease is calculated by the following formula.
Elongation rate L = [(grease stretched length) / (initial thickness of grease)] = [(BA) / A]
The value of the elongation rate L is not particularly limited, but is preferably 3 or more and less than 7. By setting it within such a range, the channeling property can be evaluated accurately.

図2に示す曳糸性試験機の構成は、これに限らない。例えば、可動板13をステージ15と一体に形成してもよい。また、可動板13を鉛直下向きに引き下げる構成に代えて、可動板を鉛直上向きに引き上げる構成にしてもよい。 The configuration of the spinnability tester shown in FIG. 2 is not limited to this. For example, the movable plate 13 may be integrally formed with the stage 15. Further, instead of the configuration in which the movable plate 13 is pulled down vertically, a configuration in which the movable plate is pulled up vertically may be used.

グリースの見かけ粘度ηは、レオメータを用いたレオロジー測定によって得られる。レオロジー測定条件は、一定温度・一定方向回転であり、温度は25℃である。せん断速度を10(単位:1/s)とし、そのせん断速度で定常状態になった時の粘度を見かけ粘度とする。 The apparent viscosity η 1 of the grease is obtained by rheological measurement using a rheometer. The rheology measurement conditions are constant temperature and rotation in a constant direction, and the temperature is 25 ° C. The shear rate is 10 (unit: 1 / s), and the viscosity at the steady state at the shear rate is the apparent viscosity.

転動体の最大周速度uは、下記の式により算出される。
転動体の最大周速度u=転動体自転数(Hz)×転動体直径×π
The maximum peripheral speed u 1 of the rolling element is calculated by the following formula.
Maximum peripheral speed of rolling element u 1 = rolling element rotation number (Hz) x rolling element diameter x π

曳糸性試験より算出されるグリースの伸び率Lと、その移動時の2面間の離間速度uと、基油の粘度ηoilと、グリースの見かけ粘度ηと、軸受運転時の転動体の最大周速度uと、増ちょう剤の含有率Cthとを用いて、下記の式(1)よりチャンネリング評価指数CDを算出できる。

Figure 2022025702000004
The elongation rate L of grease calculated from the spinnability test, the separation speed u between the two surfaces during movement, the viscosity η oil of the base oil, the apparent viscosity η 1 of the grease, and the rolling elements during bearing operation. The channeling evaluation index CD can be calculated from the following equation (1) using the maximum peripheral speed u 1 and the thickener content Cth .
Figure 2022025702000004

算出されたチャンネリング評価指数CDは、後述の実施例で示すように、チャンネリング移行時間と概ね線形の関係を示す。具体的には、チャンネリング評価指数CDが大きくなるほど、チャンネリング移行時間が短くなる。そのため、本発明の評価方法では、算出されたチャンネリング評価指数CDの大小によってチャンネリング性を評価することができる。例えば、チャンネリング評価指数CDを所定の閾値と比較して、チャンネリング評価指数CDが所定の閾値よりも小さい場合に、そのグリースがチャーニング性であると判断し、チャンネリング評価指数CDが所定の閾値よりも大きい場合に、そのグリースがチャンネリング性であると判断することができる。所定の閾値は、事前に行われる実験などによって予め設定することができる。例えば、閾値を100×10に設定できる。 The calculated channeling evaluation index CD shows a substantially linear relationship with the channeling transition time, as shown in Examples described later. Specifically, the larger the channeling evaluation index CD, the shorter the channeling transition time. Therefore, in the evaluation method of the present invention, the channeling property can be evaluated by the magnitude of the calculated channeling evaluation index CD. For example, when the channeling evaluation index CD is compared with a predetermined threshold value and the channeling evaluation index CD is smaller than the predetermined threshold value, it is determined that the grease is churn, and the channeling evaluation index CD is predetermined. When it is larger than the threshold value of, it can be determined that the grease has channeling property. A predetermined threshold value can be set in advance by an experiment or the like performed in advance. For example, the threshold can be set to 100 × 105 .

また、複数のグリース間において、チャンネリング評価指数CDの大小を比較することで、チャンネリング性が最も高いグリースを選定することもできる。 Further, by comparing the magnitude of the channeling evaluation index CD among a plurality of greases, the grease having the highest channeling property can be selected.

ここで、グリースが封入された転がり軸受をグリース潤滑で使用する際には、初めに慣らし運転が実施される。慣らし運転は、一般に、封入したグリースが軸受内部から所定の位置(静止空間)へ移動することによって完了する。つまり、グリースがチャンネリング状態になることで慣らし運転が完了する。本発明によれば、チャンネリング評価指数CDとチャンネリング移行時間との良好な線形の関係を利用することで、チャンネリング評価指数CDに基づいて、慣らし運転に要する時間を推定することができる。 Here, when a rolling bearing filled with grease is used for grease lubrication, a break-in operation is first performed. The break-in operation is generally completed by moving the encapsulated grease from the inside of the bearing to a predetermined position (stationary space). That is, the break-in operation is completed when the grease is in the channeling state. According to the present invention, the time required for running-in can be estimated based on the channeling evaluation index CD by utilizing the good linear relationship between the channeling evaluation index CD and the channeling transition time.

一般に慣らし時間は短いほど望ましい。例えば、1時間で慣らし運転が完了するためには、回転速度1800min-1の汎用モータのモータ軸受であれば、約10万回転必要になる。このような総回転数を軸受トルク試験における回転速度で割算することで、慣らし運転の基準時間Tが求められる。この基準時間Tと、チャンネリング評価指数CDとチャンネリング移行時間(実測値)との相関関係から推定されるチャンネリング移行時間(推定値)とを比較することで、そのグリースが適切な時間で慣らし運転が完了するか否かを判断することができる。 Generally, the shorter the break-in time, the better. For example, in order to complete the break-in operation in one hour, a motor bearing of a general-purpose motor having a rotation speed of 1800 min -1 requires about 100,000 rotations. By dividing such a total rotation speed by the rotation speed in the bearing torque test, the reference time T for the break-in operation can be obtained. By comparing this reference time T with the channeling transition time (estimated value) estimated from the correlation between the channeling evaluation index CD and the channeling transition time (measured value), the grease can be used at an appropriate time. It is possible to determine whether or not the break-in operation is completed.

例えば、回転速度900min-1の条件で実施する軸受トルク試験では、111min(基準時間T)で軸受の総回転数が10万回転に到達する。 For example, in a bearing torque test conducted under the condition of a rotation speed of 900 min -1 , the total rotation speed of the bearing reaches 100,000 rotations in 111 min (reference time T).

図4には、軸受トルク試験の概要を示す。図4に示すように、軸受トルク試験機21は、錘22の荷重が、空気静圧テーブル23を介して試験軸受24のアキシアル方向に付加される構造である。試験軸受24は、ロードセル27に連結されたハウジング25内に嵌め込まれている。スピンドル26によって試験軸受24の内輪を回転させたときに、ハウジング25に作用する接線力をロードセル27で測定し、ハウジングの外径寸法から軸受トルクが算出される。 FIG. 4 shows an outline of the bearing torque test. As shown in FIG. 4, the bearing torque tester 21 has a structure in which the load of the weight 22 is applied in the axial direction of the test bearing 24 via the pneumatic static pressure table 23. The test bearing 24 is fitted in a housing 25 connected to the load cell 27. When the inner ring of the test bearing 24 is rotated by the spindle 26, the tangential force acting on the housing 25 is measured by the load cell 27, and the bearing torque is calculated from the outer diameter dimension of the housing.

図1では、本発明の評価方法の対象となるグリースが封入される転がり軸受として玉軸受について例示したが、玉軸受以外にも、円筒ころ軸受、円すいころ軸受、自動調心ころ軸受、針状ころ軸受、スラスト円筒ころ軸受、スラスト円すいころ軸受、スラスト針状ころ軸受、スラスト自動調心ころ軸受などにも適用できる。 In FIG. 1, a ball bearing is exemplified as a rolling bearing in which grease is filled, which is the subject of the evaluation method of the present invention. In addition to the ball bearing, a cylindrical roller bearing, a conical roller bearing, a self-aligning roller bearing, and a needle shape It can also be applied to roller bearings, thrust cylindrical roller bearings, thrust conical roller bearings, thrust needle roller bearings, thrust self-aligning roller bearings, and the like.

本発明の評価方法は、比較的低速の回転条件下で使用されるグリースでもチャンネリング性を適正に評価できることから、2000min-1以下の回転速度域、より好ましくは1500min-1以下の回転速度域で使用される転がり軸受のグリースの評価に特に適している。例えば、回転速度1800min-1の汎用モータのモータ軸受や、回転速度1500min-1のアクスル軸受などのグリースの評価に適している。 Since the evaluation method of the present invention can appropriately evaluate the channeling property even with grease used under relatively low speed rotation conditions, a rotation speed range of 2000 min -1 or less, more preferably 1500 min -1 or less. Especially suitable for the evaluation of grease for rolling bearings used in. For example, it is suitable for evaluating grease such as a motor bearing of a general-purpose motor having a rotation speed of 1800 min -1 and an axle bearing having a rotation speed of 1500 min -1 .

また、本発明の評価対象となるグリースは、油膜パラメータΛが1以上で使用される転がり軸受に封入されるグリースであることが好ましい。油膜パラメータΛは、潤滑状態の指標であり、転動する2面間で形成される油膜厚さと2面の二乗平均平方根粗さの二乗和の平方根との比で表される。例えば、転がり軸受で言うと、外輪と複数の転動体のそれぞれとの間の領域、および内輪と複数の転動体のそれぞれとの間の領域における油膜パラメータΛの値が1以上であることが好ましい。これにより、転動面の油膜形成が確保され、軸受寿命が低下することを抑制できる。 Further, the grease to be evaluated in the present invention is preferably the grease enclosed in the rolling bearing used when the oil film parameter Λ is 1 or more. The oil film parameter Λ is an index of the lubrication state, and is expressed by the ratio of the oil film thickness formed between the two rolling surfaces to the square root of the sum of squares of the root mean square roughness of the two surfaces. For example, in the case of rolling bearings, it is preferable that the value of the oil film parameter Λ in the region between the outer ring and each of the plurality of rolling elements and the region between the inner ring and each of the plurality of rolling elements is 1 or more. .. As a result, the formation of an oil film on the rolling surface is ensured, and it is possible to prevent the bearing life from being shortened.

本発明のグリースは、図1に示すような転がり軸受に封入されるグリースであり、基油と増ちょう剤を含む。基油および増ちょう剤には、上記で挙げたものを適宜使用できる。また、必要に応じて他の公知の添加物を含有していてもよい。 The grease of the present invention is a grease sealed in a rolling bearing as shown in FIG. 1, and contains a base oil and a thickener. As the base oil and the thickener, those listed above can be appropriately used. In addition, other known additives may be contained, if necessary.

本発明のグリースは、上述の曳糸性試験より算出される伸び率Lが3以上7未満であり、基油の40℃における動粘度が20mm/s以上40mm/s未満であり、かつ、増ちょう剤の含有率Cthが15質量%以上30質量%未満であることを特徴とする。後述の実施例で示すように、これらの条件を満たすグリースは、チャンネリング移行時間が短く、チャンネリング性に優れる。伸び率Lが3未満の場合は、軸受の軌道面内で撹拌されたグリースがすぐに破断するため、グリースが不規則な破断面を伴った状態で存在し、トルクの変動が大きくなりやすい。また、伸び率Lが7以上の場合は、同時に流動性も高くなるため、グリースの漏れが発生しやすくなったり、そもそも半固体の状態を維持できなくなったりするおそれがある。 The grease of the present invention has an elongation ratio L calculated from the above-mentioned spinnability test of 3 or more and less than 7, and the kinematic viscosity of the base oil at 40 ° C. is 20 mm 2 / s or more and less than 40 mm 2 / s. The thickener content Cth is 15% by mass or more and less than 30% by mass. As shown in Examples described later, a grease satisfying these conditions has a short channeling transition time and is excellent in channeling property. When the elongation ratio L is less than 3, the grease stirred in the raceway surface of the bearing breaks immediately, so that the grease exists in a state of having an irregular fracture surface, and the torque fluctuation tends to be large. Further, when the elongation rate L is 7 or more, the fluidity is also increased at the same time, so that there is a possibility that grease leakage is likely to occur or the semi-solid state cannot be maintained in the first place.

本発明のグリースの好ましい形態は、伸び率Lが4以上7未満であり、基油の40℃における動粘度が30mm/s以上40mm/s未満であり、かつ、増ちょう剤の含有率Cthが15質量%以上25質量%未満である。さらに、伸び率Lが5以上7未満であることがより好ましい。 The preferred form of the grease of the present invention is that the elongation rate L is 4 or more and less than 7, the kinematic viscosity of the base oil at 40 ° C. is 30 mm 2 / s or more and less than 40 mm 2 / s, and the content of the thickener is increased. Cth is 15% by mass or more and less than 25% by mass. Further, it is more preferable that the elongation rate L is 5 or more and less than 7.

また、本発明のグリースは、上述した式(1)で算出されるチャンネリング評価指数CDが100×10よりも大きいことが好ましい。 Further, it is preferable that the grease of the present invention has a channeling evaluation index CD calculated by the above-mentioned formula ( 1 ) larger than 100 × 105.

本発明の転がり軸受は、上述した本発明のグリースが封入された軸受であり、図1の玉軸受に限らず、円筒ころ軸受、円すいころ軸受、自動調心ころ軸受、針状ころ軸受、スラスト円筒ころ軸受、スラスト円すいころ軸受、スラスト針状ころ軸受、スラスト自動調心ころ軸受などにも適用できる。 The rolling bearing of the present invention is the above-mentioned bearing filled with the grease of the present invention, and is not limited to the ball bearing of FIG. 1, a cylindrical roller bearing, a conical roller bearing, a self-aligning roller bearing, a needle roller bearing, and a thrust. It can also be applied to cylindrical roller bearings, thrust conical roller bearings, thrust needle roller bearings, thrust self-aligning roller bearings, and the like.

また、本発明の転がり軸受は、低速の回転速度域でも速やかにチャンネリング状態に移行するため、回転速度1800min-1の汎用モータのモータ軸受や、回転速度1500min-1のアクスル軸受などの、2000min-1以下の回転速度域で使用される転がり軸受として好適である。 Further, since the rolling bearing of the present invention quickly shifts to the channeling state even in the low rotation speed range, 2000 min such as a motor bearing of a general-purpose motor having a rotation speed of 1800 min -1 and an axle bearing having a rotation speed of 1500 min -1 . It is suitable as a rolling bearing used in the rotation speed range of -1 or less.

基油の種類、基油の動粘度、増ちょう剤の種類が異なる実施例のグリース2種と比較例のグリース14種を準備した。各グリースについて、基油の粘度ηoil、グリースの伸び率L、グリースの見かけ粘度η、チャンネリング移行時間(実測値)、チャンネリング評価指数CDを下記に示すようにして得た。 Two types of greases of Examples and 14 types of greases of Comparative Examples having different types of base oil, kinematic viscosity of base oil, and types of thickener were prepared. For each grease, the viscosity η oil of the base oil, the elongation rate L of the grease, the apparent viscosity η 1 of the grease, the channeling transition time (actual measurement value), and the channeling evaluation index CD were obtained as shown below.

基油の粘度ηoilは、Waltherの式によって算出した。 The viscosity η oil of the base oil was calculated by Walther's formula.

グリースの伸び率Lは、図2および図3で示した曳糸性試験より算出した。試験開始前のグリースの厚さ(初期厚さA)は1mmで、直径φは7.5mmであった。また、固定板および可動板には、直径7.5mmの円柱状の平板を用いた。25℃条件下、可動板を0.005m/sの速度で引き下げ、グリースが破断した時の破断長さBを測定した。初期厚さAおよび破断長さBより伸び率Lを算出した。2面間の離間速度uは0.005m/sであった。 The grease elongation rate L was calculated from the spinnability test shown in FIGS. 2 and 3. The thickness of the grease (initial thickness A) before the start of the test was 1 mm, and the diameter φ was 7.5 mm. Further, as the fixing plate and the movable plate, a cylindrical flat plate having a diameter of 7.5 mm was used. Under the condition of 25 ° C., the movable plate was pulled down at a speed of 0.005 m / s, and the breaking length B when the grease broke was measured. The elongation rate L was calculated from the initial thickness A and the breaking length B. The separation speed u between the two surfaces was 0.005 m / s.

グリースの見かけ粘度ηは、コーンプレート型(直径20mm、先端角度178°)のセルのレオメータ(Thermo Fisher Scientific社製HAAKE RheoWin MARS1)を用いて測定した。各グリースに対して、温度25℃、せん断速度10s-1において定常流となったせん断応力を求め、グリースの見かけ粘度ηを算出した。また、転動体の最大周速度uは、上述した式により算出され、0.77m/sであった。 The apparent viscosity η 1 of the grease was measured using a rheometer (HAAKE RheoWin MARS1 manufactured by Thermo Fisher Scientific) of a cone plate type (diameter 20 mm, tip angle 178 °) cell. For each grease, the shear stress that became a steady flow at a temperature of 25 ° C. and a shear rate of 10s -1 was obtained, and the apparent viscosity η 1 of the grease was calculated. The maximum peripheral speed u 1 of the rolling element was calculated by the above formula and was 0.77 m / s.

チャンネリング移行時間(実測値)は、図4で示した軸受トルク試験を実施して算出した。深溝玉軸受6204(軸受寸法:内径20mm、外径47mm、幅14mm)に、各グリースを封入量が静止空間比50%となるように封入して、試験軸受を得た。試験軸受を、アキシアル荷重20N、回転速度900min-1、室温25℃の条件で内輪回転させた。回転時にハウジングに作用する接線力をロードセルで測定し、ハウジングの外径寸法から軸受トルクを算出した。試験開始から軸受トルクを経時的(1分毎)に算出した。軸受トルクの変動が直近の3時間で5%以下に推移した時点の時間、または、軸受トルクが3Nmm以下に推移した時点の時間をチャンネリング移行時間とした。なお、実施例1~2および比較例1~11では軸受トルク試験をそれぞれ2回実施した。 The channeling transition time (actual measurement value) was calculated by carrying out the bearing torque test shown in FIG. A test bearing was obtained by enclosing each grease in a deep groove ball bearing 6204 (bearing dimensions: inner diameter 20 mm, outer diameter 47 mm, width 14 mm) so that the encapsulation amount was 50% of the rest space ratio. The test bearing was rotated on the inner ring under the conditions of an axial load of 20 N, a rotation speed of 900 min -1 , and a room temperature of 25 ° C. The tangential force acting on the housing during rotation was measured with a load cell, and the bearing torque was calculated from the outer diameter of the housing. Bearing torque was calculated over time (every minute) from the start of the test. The time when the fluctuation of the bearing torque changed to 5% or less in the last 3 hours or the time when the bearing torque changed to 3 Nmm or less was defined as the channeling transition time. In Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 11, the bearing torque test was carried out twice, respectively.

下記式(1)に、伸び率L、2面間の速度u、基油の粘度ηoil、グリース見かけ粘度η、最大周速度u、および増ちょう剤の含有率Cthを代入して、チャンネリング評価指数CDを算出した。

Figure 2022025702000005
Substituting the elongation rate L, the velocity u between the two surfaces, the viscosity η oil of the base oil, the apparent viscosity η 1 of the grease, the maximum peripheral velocity u 1 , and the content rate C th of the thickener into the following equation (1). , Channeling evaluation index CD was calculated.
Figure 2022025702000005

実施例1~2および比較例1~14について、各パラメータを表1に示すとともに、チャンネリング移行時間(実測値)とチャンネリング評価指数CDの相関図を図5に示す。

Figure 2022025702000006
Table 1 shows each parameter for Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 14, and FIG. 5 shows a correlation diagram between the channeling transition time (measured value) and the channeling evaluation index CD.
Figure 2022025702000006

図5に示すように、チャンネリング評価指数CDが大きくなるほど、チャンネリング移行時間は短くなった。チャンネリング評価指数CDとチャンネリング移行時間の関係は、両対数グラフで概ね線形の関係にあることが分かる。 As shown in FIG. 5, the larger the channeling evaluation index CD, the shorter the channeling transition time. It can be seen that the relationship between the channeling evaluation index CD and the channeling transition time is generally linear in the log-log graph.

ここで、例えば回転速度1800min-1の汎用モータのモータ軸受を1時間以内に慣らし運転を完了させる場合には約10万回転必要であり、それを上述の軸受トルク試験の条件で換算すると、チャンネリング移行までの基準時間Tは111minになる。表1の実験結果より、実施例1および実施例2のグリースは、111minまでにチャンネリングに移行しているため、回転速度1800min-1の汎用モータのモータ軸受として使用した場合、1時間以内に慣らし運転が完了できる。 Here, for example, when the motor bearing of a general-purpose motor having a rotation speed of 1800 min -1 is to be run-in within 1 hour, about 100,000 rotations are required. The reference time T until the ring transition is 111 min. From the experimental results in Table 1, the greases of Examples 1 and 2 have been channeled by 111 min. Therefore, when used as a motor bearing of a general-purpose motor having a rotation speed of 1800 min -1 , it is within 1 hour. The break-in can be completed.

また、図5のプロットより、例えば下記式(2)のような回帰直線を引くことができる。
チャンネリング移行時間t=a×チャンネリング評価指数CD・・・(2)
ここで、上記式(2)中のa、bは定数であり、この例ではa=2.231×10、b=-1.024である。
Further, from the plot of FIG. 5, a regression line as shown in the following equation (2) can be drawn, for example.
Channeling transition time t = a × Channeling evaluation index CD b ... (2)
Here, a and b in the above equation (2) are constants, and in this example, a = 2.231 × 10 9 and b = −1.024.

この場合、実施例および比較例に使用したグリースとは別のグリースについてチャンネリング評価指数CDを算出し、算出されたCDを上記式(2)に代入することで、チャンネリング移行時間t(推定値)を推定することができる。そのため、その推定値と、チャンネリング移行までの基準時間Tの閾値とを比較することで、グリースごとに仕様に好適であるかの判断も可能になる。 In this case, the channeling evaluation index CD is calculated for the grease different from the grease used in the examples and the comparative examples, and the calculated CD is substituted into the above equation (2) to obtain the channeling transition time t (estimated). Value) can be estimated. Therefore, by comparing the estimated value with the threshold value of the reference time T until the channeling transition, it is possible to determine whether or not each grease is suitable for the specifications.

本発明の評価方法によれば、比較的低速の回転条件であっても、チャンネリング性を定量的に評価できると考えられる。そのため、実際に軸受を回転させる評価試験を行うことなく、チャンネリング移行時間の短いグリースなどを選定することができる。 According to the evaluation method of the present invention, it is considered that the channeling property can be quantitatively evaluated even under relatively low rotation conditions. Therefore, it is possible to select grease or the like having a short channeling transition time without actually performing an evaluation test for rotating the bearing.

本発明のグリースの評価方法は、実際に軸受を回転させる評価試験を行うことなく、チャンネリング性を示すグリースを選定できるので、グリースの選定に広く用いることができる。 The grease evaluation method of the present invention can be widely used for selecting grease because it is possible to select grease showing channelability without actually performing an evaluation test for rotating the bearing.

1 転がり軸受
2 内輪
3 外輪
4 玉(転動体)
5 保持器
6 シール部材
7 グリース
8 開口部
11 曳糸試験機
12 固定板
13 可動板
14 駆動装置
15 ステージ
16 リニアガイド
17 モータ
18 ボールねじ
19 グリース
21 軸受トルク試験機
22 錘
23 空気静圧テーブル
24 試験軸受
25 ハウジング
26 スピンドル
27 ロードセル
1 Rolling bearing 2 Inner ring 3 Outer ring 4 Ball (rolling element)
5 Cage 6 Seal member 7 Grease 8 Opening 11 Spindle tester 12 Fixed plate 13 Movable plate 14 Drive device 15 Stage 16 Linear guide 17 Motor 18 Ball screw 19 Grease 21 Bearing torque tester 22 Weight 23 Pneumatic static pressure table 24 Test bearing 25 Housing 26 Spindle 27 Load cell

Claims (7)

内輪および外輪と、この内輪および外輪間に介在する複数の転動体とを備える転がり軸受に封入され、基油と増ちょう剤を含むグリースのチャンネリング性を評価する評価方法であって、
前記評価方法は、前記グリースを固定板と可動板との間に挟み、前記可動板を前記固定板から離間するように移動させて前記グリースを伸ばし破断させる曳糸性試験より算出される前記グリースの伸び率L[(前記グリースが伸びた長さ)/(前記グリースの初期厚さ)]と、その移動時の2面間の離間速度uと、前記基油の粘度ηoilと、レオメータで測定したせん断速度10s-1での前記グリースの見かけ粘度ηと、軸受運転時の前記転動体の最大周速度uと、前記グリース全体に対する前記増ちょう剤の含有率Cthとに基づいて、チャンネリング性を評価する方法であることを特徴とするグリースの評価方法。
It is an evaluation method for evaluating the channeling property of grease containing a base oil and a thickener, which is enclosed in a rolling bearing including an inner ring and an outer ring and a plurality of rolling elements interposed between the inner ring and the outer ring.
The evaluation method is the grease calculated from a spinnability test in which the grease is sandwiched between a fixed plate and a movable plate, the movable plate is moved so as to be separated from the fixed plate, and the grease is stretched and broken. Elongation rate L [(length at which the grease was stretched) / (initial thickness of the grease)], the separation speed u between the two surfaces during movement, the viscosity η oil of the base oil, and a leometer. Based on the apparent viscosity η 1 of the grease at the measured shear rate 10s -1 , the maximum peripheral speed u 1 of the rolling element during bearing operation, and the content rate Cth of the thickener with respect to the entire grease. , A method for evaluating grease, which is a method for evaluating channelability.
前記評価方法は、下記式(1)より求められるチャンネリング評価指数CDの大小によってチャンネリング性を評価することを特徴とする請求項1記載のグリースの評価方法。
Figure 2022025702000007
The grease evaluation method according to claim 1, wherein the evaluation method evaluates the channeling property according to the magnitude of the channeling evaluation index CD obtained from the following formula (1).
Figure 2022025702000007
前記曳糸性試験は、前記グリースを、前記固定板と前記可動板の間に前記初期厚さ1mm、直径7.5mmで挟み、その状態から前記可動板を0.005m/sの速度で引き下げる条件で実施されることを特徴とする請求項1または請求項2記載のグリースの評価方法。 In the spinnability test, the grease is sandwiched between the fixed plate and the movable plate with an initial thickness of 1 mm and a diameter of 7.5 mm, and the movable plate is pulled down from that state at a speed of 0.005 m / s. The grease evaluation method according to claim 1 or 2, wherein the grease is evaluated. 前記グリースが、2000min-1以下の回転速度域で、かつ、油膜パラメータΛが1以上で使用される転がり軸受に封入されるグリースであることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項記載のグリースの評価方法。 Any of claims 1 to 3, wherein the grease is a grease sealed in a rolling bearing used in a rotation speed range of 2000 min -1 or less and having an oil film parameter Λ of 1 or more. The grease evaluation method according to item 1. 内輪および外輪と、この内輪および外輪間に介在する複数の転動体とを備える転がり軸受に封入され、基油と増ちょう剤を含むグリースであって、
前記グリースは、該グリースを固定板と可動板との間に挟み、前記可動板を前記固定板から離間するように移動させて前記グリースを伸ばし破断させる曳糸性試験より算出される前記グリースの伸び率L[(前記グリースが伸びた長さ)/(前記グリースの初期厚さ)]が3以上7未満であり、前記基油の40℃における動粘度が20mm/s以上40mm/s未満であり、前記グリース全体に対する前記増ちょう剤の含有率Cthが15質量%以上30質量%未満であることを特徴とするグリース。
A grease encapsulated in a rolling bearing comprising an inner ring and an outer ring and a plurality of rolling elements interposed between the inner ring and the outer ring, and containing a base oil and a thickener.
The grease is calculated from a spinnability test in which the grease is sandwiched between a fixed plate and a movable plate, and the movable plate is moved so as to be separated from the fixed plate to stretch and break the grease. The elongation rate L [(the length of the grease stretched) / (the initial thickness of the grease)] is 3 or more and less than 7, and the kinematic viscosity of the base oil at 40 ° C. is 20 mm 2 / s or more and 40 mm 2 / s. A grease having a content of less than 15% by mass and having a content ratio Cth of the thickener with respect to the entire grease of 15% by mass or more and less than 30% by mass.
下記式(1)より求められるチャンネリング評価指数CDが100×10よりも大きいことを特徴とする請求項5記載のグリース。
Figure 2022025702000008
ただし、式中の記号は、η:レオメータで測定したせん断速度10s-1での前記グリースの見かけ粘度[Pa・s]、u:軸受運転時の前記転動体の最大周速度[m/s]、ηoil:前記基油の粘度[Pa・s]、u:前記曳糸性試験における前記固定板と前記可動板との2面間の離間速度[m/s]である。
The grease according to claim 5 , wherein the channeling evaluation index CD obtained from the following formula (1) is larger than 100 × 105.
Figure 2022025702000008
However, the symbols in the formula are η 1 : apparent viscosity [Pa · s] of the grease at a shear rate of 10s -1 measured by a leometer, u 1 : maximum peripheral speed [m / s] of the rolling element during bearing operation. s], η oil : Viscosity of the base oil [Pa · s], u: Separation speed [m / s] between the two surfaces of the fixed plate and the movable plate in the spinnability test.
内輪および外輪と、この内輪および外輪間に介在する複数の転動体と、この転動体の周囲に封入されたグリースとを備えてなる転がり軸受であって、
前記グリースが請求項5または請求項6記載のグリースであることを特徴とする転がり軸受。
A rolling bearing comprising an inner ring and an outer ring, a plurality of rolling elements interposed between the inner ring and the outer ring, and grease enclosed around the rolling element.
A rolling bearing according to claim 5, wherein the grease is the grease according to claim 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2023181407A1 (en) * 2022-03-25 2023-09-28 株式会社ジェイテクト Grease

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