ベアリングハウスのフレッティングを防ぐ方法

フレッティング腐食とは

フレッティングとは、接触している2つの金属表面間で微小な運動が繰り返されることによって起こる摩耗の一種のことです。ベアリングの仕組みでは通常、シャフトと内輪の間で発生します。このような微小な運動は一見無害に見えますが、時間の経過とともに表面材料が摩耗し、酸化して赤褐色の摩耗粉が生じます。この摩耗粉は摩耗を加速させ、シャフトの表面を傷つけたり、軸受を変形させたり、極端な場合にはアセンブリ全体を固着させたりします。

フレッティングが危険なのは、ゆっくりと、そして多くの場合静かに進行するからです。性能に影響が出るほど損傷が進行するまで、明らかな不具合は見られません。気づいたときには、費用がかかるダウンタイム、部品の交換、業界によっては製品汚染のリスクに直面することになります。

フレッティング防止におけるグリースの役割

フレッティングを防止する最も効果的な方法は、取り付け時に高粘度のフレッティング防止ペーストを使用することです。NGIのベアリングは、運転中は潤滑剤を必要としませんが、取り付け時にグリースを塗布することにより、シャフトとベアリングの間でクッションの役割を果たします。表面の微細な凹凸を埋め、摩耗につながる振動の一部を吸収するのです。

SKF LGAF 3Eなどのフレッティング防止剤の使用をおすすめします。このタイプのペーストは、微小な運動を抑制するよう特別に配合されており、高荷重・高温下でも安定しています。フィールドテストでは、フレッティングを防止するだけでなく、分解を容易にする効果も確認され、メンテナンス間隔の観点からは大きなメリットになります。
ある比較テストで、潤滑剤無しの条件と有りの条件で同じベアリングを2つ取り付けました。潤滑剤を塗布しなかった軸受は、1週間も経たないうちにフレッティングの兆候が現れ始めました。一方、潤滑剤を塗布した軸受は、長時間運転した後、ペーストを意図的に除去して検査しても、目に見える腐食は確認されませんでした。

トルク設定が重要な理由

締め付けトルクは、潤滑と同様に重要です。止めネジの締め付けが甘いと、グリースを塗った軸受でもシャフト上で滑り始めることがあります。当社で、軸受に275kgの荷重をかけて800rpmで回転させる実験的なシミュレーションを実施しました。グリースを塗布せず、ネジが緩んだ状態で取り付けた場合、テストサイクルの95%でフレッティングが発生しました。グリースを塗布し、止めネジを適切なトルクで締め付けると、不具合率は90％以上低下しました。
最良の結果を得るには：

• 取り付け前に必ずシャフトを清掃する。
• 内輪の内側にフレッティング防止ペーストを均一に塗る。
• 校正された工具を使用し、止めネジを推奨どおりのトルクで締める。
• 運転開始から24時間が経過すると、沈下や振動によりトルク設定がわずかに緩むことがあるので、トルクを再確認する。

上記の手順は迅速かつコストをかけずに実施できますが、耐用年数に大きな違いをもたらします。