日本機械学会主催「第32回卒業研究コンテスト」で、工学研究科の学生2名が優秀発表賞を受賞

円筒ころ軸受のラジアル荷重と転動体公転すべり率との関係（中島 寛太）
自動車の部品などに広く使用される「軸受」。これにかかる荷重が小さすぎると、内部の転動体（ころや球など）と軌道面との間に「滑り」が生じ、接触部が傷ついて早期劣化を招くことが知られています。各メーカーはこの劣化を防ぐため、独自に必要最小荷重の算出式を示していますが、統一的な規格がないのが現状です。

本研究は、さまざまな荷重をかけたときの理論上の回転速度と実際の回転速度を比較し、そのずれから、部品の劣化を早める滑りの程度を明らかにしました。その結果、回転速度が速く、荷重が弱いほど実測値と理論値の差が大きくなる、つまり滑りが大きくなることが判明しました。こうした研究の積み重ねによって、滑りが発生する境界線を突き止められれば、部品の寿命を延ばすだけでなく、必要最小荷重の統一的なものさしをつくることが可能になると期待されます。

転がり軸受における転動体材料とトルクとの関係（松永 大牙）
カーボン・ニュートラルの実現に向けて、省エネルギーに貢献する機械製品の開発が求められています。そのために、一つ一つの部品のエネルギー効率を向上させ、製品全体の省エネルギーを実現しようという研究アプローチが広がりを見せています。

本研究は、回転運動を支える部品として広く活用される「転がり軸受」を研究対象とし、軸受の材料と摩擦の関係性を明らかにしました。軸受として一般的に使用されている4種類の材料の球を用いて、回転時の摩擦を評価した結果、最も摩擦が小さかったのはセラミックでした。4種類のうち最も硬いセラミックは、荷重をかけても変形しづらいため、回転時に接触する面積を最小限に留めることできます。そのため、摩擦を小さく抑え、エネルギー効率の向上に寄与することが判明しました。

中島さんは、「受賞できるとは思っていなかったので驚きました。審査員の方からいただいた助言を、今後の研究活動に活かしたいです」と話しました。松永さんは、「学外の口頭発表は今回が2回目だったので、研究目的から考察まで分かりやすい言葉で伝えられるように十分復習したことが結果につながったと思います」と振り返りました。