CN109642615A - 滚动轴承及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种滚动轴承，其中与壳体的嵌合面即外圈的外径面或者与轴的嵌合表面即内圈的内径面具有烧成膜，该烧成膜包含：有机粘合剂；二硫化钼粉末等固体润滑剂粉末；和氧化锑粉末等摩擦磨耗调节剂。该滚动轴承具有更优异的抗蠕变性能，而不会导致成本增加或尺寸的增大以及轴承的变形或软化。

Description

滚动轴承及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种在有可能使滚道圈相对于壳体等配合构件发生蠕变的状态下使用的滚动轴承。

背景技术

从减小各种旋转机械装置的尺寸和重量的要求出发，部分滚动轴承的薄型化技术也在不断进展。然而，在使外圈嵌合到壳体的滚动轴承的情况下，如果外圈壁变薄，则外圈外径面由于承受了滚动体的载荷而大幅变形，并且发生外圈蠕变。此时，外圈外径面和壳体的内表面相互摩擦，导致壳体磨损，如果壳体的磨损增加，则旋转支撑部分产生松动，导致异常振动和成为旋转机械装置故障的故障原因。

为了防止外圈外径面发生蠕变，例如，在专利文献1中，外圈外径面的轴向形状被加工成带有弧形状凹陷，而不是直线形状。将外圈外径面上形成有这种凹陷的轴承压配到壳体内，并且通过在其两端形成的较大的过盈量来防止发生蠕变。但是，需要用较大的力压配到壳体，不容易安装。

此外，尽管作为旋转止动件有时会设置销或凸缘，但是除了导致部件数量增加、轴承和壳体形状变得复杂、加工成本上升和尺寸增大以外，将轴承安装到壳体的工作变得复杂，并且制造成本也增大。

在专利文献2中，记载了以含有二硫化钼、锑等的热固性合成树脂组合物构成的润滑被膜覆盖外圈外径面的情况。该润滑被膜由于具有润滑性并且基本上由树脂制成，因此它比作为一般壳体材料的铝或铝合金更软，并且即使在发生了蠕变的情况下，也能够防止壳体的内径面的磨损。另外，由于润滑被膜仅需要成膜即可，因此可以对应于各种滚动轴承，并且具有较高的通用性。然而，润滑被膜是将含有二硫化钼等的热固性合成树脂组合物溶解在溶剂中而得到的溶液进行涂覆，并且加热使溶剂蒸发而得到的，其膜强度和耐久性有可能不足。

在专利文献3中，通过在外圈外径面设置O形环，来填充壳体和轴承之间的间隙，并且通过形成O形环的橡胶的反作用力来防止蠕变。然而，当壳体发生意外的膨胀时，由橡胶引起的反作用力变小，有可能发生蠕变。

在专利文献4中，通过增加外圈的壁厚来提高刚性，从而抑制了外圈的弹性变形，并且防止了蠕变的发生。但是，为了完全防止蠕变的发生，必须使外圈的壁厚非常厚，这会导致轴承尺寸的增大，因此不优选。

在专利文献5中，用含有二硫化钼、锑等的耐热树脂被覆活塞环。将聚酰胺酰亚胺用作耐热树脂，将苯酚用作固化剂。然而，由于使用苯酚作为固化剂，因此，实施例中，在180～220℃进行烧成。在广泛用于轴承的SUJ2中，由于回火温度约为120℃，因此在上述那样较高的烧成温度下，导致轴承发生变形或软化，所以不能使用。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平10-37967号公报

专利文献2：日本专利特开2002-266870号公报

专利文献3：日本专利特开2004-176785号公报

专利文献4：日本专利特开2012-241875号公报

专利文献5：日本专利特开平11-246823号公报

发明内容

发明欲解决的技术问题

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，在具有使外圈外径面与壳体嵌合或使轴与内圈内径面嵌合的结构的滚动轴承中，能够长时间稳定地维持优异的抗蠕变性能，而且不会导致成本增加和尺寸增大。此外，本发明的另一个目的是在形成用于提高抗蠕变性能的烧成膜时，防止轴承变形或软化。

用于解决问题的技术手段

为了解决上述问题，本发明提供以下滚动轴承及其制造方法。

(1)一种滚动轴承的特征在于，所述滚动轴承包括：外圈；内圈；以及滚动体，所述滚动体滚动自如地设置在所述外圈和所述内圈之间，

所述外圈的外径面和所述内圈的内径面中的至少一者具有烧成膜，所述烧成膜含有有机粘合剂、固体润滑剂粉末和摩擦磨耗调节剂，所述有机粘合剂包含基础材料和固化剂。

(2)如上述(1)所述的滚动轴承，其特征在于，所述固化剂包含环氧化物或环氧化物固化剂或者环氧化物和环氧化物固化剂这两者。

(3)如上述(1)或(2)所述的滚动轴承，其特征在于，在所述烧成膜的截面中，以面积比率计，截面积为1μm²以上的摩擦磨耗调节剂占2.5％以上。

(4)如上述(1)～(3)中任一项所述的滚动轴承，其特征在于，

所述基础材料为聚酰胺酰亚胺，

所述固体润滑剂包含二硫化钼粉末和石墨，

所述摩擦磨耗调节剂包含氧化锑粉末。

(5)如上述(1)～(4)中任一项所述的滚动轴承，其特征在于，所述固体润滑剂的质量除以所述摩擦磨耗调节剂的质量而得的值大于0.7且小于1.8。

(6)一种滚动轴承的制造方法的特征在于，

所述滚动轴承包括：外圈；内圈；以及滚动体，所述滚动体滚动自如地设置在所述外圈和所述内圈之间，

所述制造方法包括：

在所述外圈的外径面和所述内圈的内径面中的至少一者涂覆涂布液的工序，其中，所述涂布液包含有机粘合剂、固体润滑剂粉末和摩擦磨耗调节剂，所述有机粘合剂包含基础材料和固化剂；和

对所述涂布液进行烧成的工序。

(7)如上述(6)所述的滚动轴承的制造方法，其特征在于，

所述固化剂包含环氧化物或环氧化物固化剂或者环氧化物和环氧化物固化剂这两者，并且

在所述烧成工序中，以120℃以下的温度进行烧成。

发明效果

本发明的滚动轴承中，将与壳体的嵌合面即外圈的外径面或者与轴的嵌合面即内圈的内径面用烧成膜被覆，该烧成膜包含：有机粘合剂、二硫化钼粉末等固体润滑剂粉末以及氧化锑粉末等摩擦磨耗调节剂。当使用聚酰胺酰亚胺作为有机粘合剂的基础材料并且使用环氧化物作为固化剂时，在形成烧成膜时，可以在轴承的回火温度以下的温度下成膜，并且能够防止轴承的尺寸变化和软化。此外，烧成膜作为壳体材料比一般的铝或铝合金(例如铝压铸件)更柔软，即使发生外圈蠕变并且外圈外径面和铝壳体相互摩擦的情况，铝壳体也不会磨损。此外，由于烧成膜具有较高的耐磨损性，因此本发明的滚动轴承能够长期维持优异的抗蠕变性能。另外，由于仅需要在外圈的外径面和内圈的内径面形成烧成膜，因此通用性高，能够适应各种滚动轴承。

附图说明

图1是表示本发明的滚动轴承的一个示例的剖视图。

图2是用于说明外圈外径面的膜结构的示意图。

图3是表示汽车用变速器的一个示例的剖视图。

图4是使用扫描型电子显微镜对外圈外径面的截面进行拍摄而得到的照片的一个示例。

图5是示出在实施例中得到的表示(固体润滑剂/摩擦磨耗调节剂)的比与壳体磨损量之间的关系的图表。

图6是示出在实施例中得到的表示烧成膜的截面中的截面积为1μm²以上的氧化锑(Sb₂O₃)的面积比率与壳体磨损量之间的关系的图表。

符号说明

1：外圈

1a：外圈滚道面

1b：外径面

2：内圈

2a：内圈滚道面

3：滚珠

5：烧成膜

具体实施方式

在下文中，将详细描述本发明。

在本发明中，对滚动轴承的类型没有限制，这里，以如图1所示的滚珠轴承为例进行说明。滚珠轴承包括：具有外圈滚道面1a的外圈1；具有内圈滚道面2a的内圈2；以及滚动自如地设置在两滚道面1a、2a之间的多个滚珠3。此外，在滚珠轴承中，外圈1的外径面1b与壳体(未示出)嵌合，并且内圈2的内径面与轴构件(未示出)嵌合。

外圈1和内圈2由金属制成，例如通过对SUJ2、SCM420、SCr420、SCR420、SUS440等实施淬火和回火处理、或实施渗碳或碳氮共渗处理以及淬火和回火处理而得到。

并且，在本实施方式中，用烧成膜5覆盖外圈1的外径面1b，该烧成膜5包含有机粘合剂、固体润滑剂粉末和摩擦磨耗调节剂。在许多情况下，壳体由铝或铝合金制成(例如铝压铸制)以减轻重量，但由于本发明的烧成膜5比铝或铝合金(例如铝压铸制)更软，因此即使外圈外径面1b和壳体彼此滑动接触，也不会损伤壳体。

有机粘合剂具有较高的紧贴性和耐磨损性，壳体的磨损较小，并且提高抗蠕变磨损特性。本申请的有机粘合剂是在基础材料中配合了固化剂而得到的物质，作为基础材料优选聚酰胺酰亚胺，作为固化剂优选环氧化物、环氧化物固化剂中的任一者或由两者构成。通过使用环氧化物和环氧化物固化剂中至少一者以及聚酰胺酰亚胺，从而可以在轴承回火温度(120℃)以下进行处理，不会发生由于轴承的变形而引起的尺寸变化和由于软化而引起的硬度降低。

对环氧化物没有限制，可以列举：双酚A型、甲酚酚醛清漆(cresol novolak)型、联苯型、溴化环氧树脂、脂环族环氧树脂等。此外，对环氧化物固化剂也没有限制，可以列举：脂肪族多胺、聚氨基酰胺、聚硫醇类、芳香族多胺、酸酐、双氰胺等。需要说明的是，为了提高环氧化物固化剂的反应性，也可以并用固化促进剂，并且可以使用叔胺、叔胺盐、咪唑、膦、鏻盐、锍盐等。

固体润滑剂粉末除了润滑性能之外，需要比作为壳体材料而典型的铝或铝合金更软。作为固体润滑剂，优选二硫化钼，并且可以单独使用二硫化钼，也可以根据需要并用比石墨、二硫化钨、聚四氟乙烯(PTFE)等壳体材料更软的固体润滑剂。即，固体润滑剂粉末是二硫化钼粉末，或者是二硫化钼粉末与石墨等的混合粉末。

摩擦磨耗调节剂是用于抑制蠕变并改善烧成膜的耐磨损性的添加剂，优选为硬度等于或小于壳体的固体，具体地，优选为Hv 50～150。具体地，可以列举：氧化锑、锡、铜、锌、镍、滑石、云母、钛酸钾等，特别优选氧化锑。

为了形成烧成膜5，在已溶解于适当溶剂(例如，N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)或二甲苯等)的上述有机粘合剂中，以预定量添加固体润滑剂(二硫化钼、石墨或PTFE等)的粉末以及摩擦磨耗调节剂(氧化锑)粉末，以制备涂布液。为了使粉末均匀地混合并分散在该涂布液中，用球磨机等进行研磨。然后，通过浸渍、喷涂等，将该涂布液涂覆到工件(例如，外圈1的外径面1b)上，然后，在诸如恒温槽的烘箱中烘烤以进行烧成。由于溶剂在烧成时蒸发，因此在烧成后，成为仅由有机粘合剂和粉末(固体润滑剂和摩擦磨耗调节剂)构成的被膜。当使用聚酰胺酰亚胺作为有机粘合剂的基础材料并且使用环氧化物作为固化剂时，烧成温度为120℃以下，能够防止轴承的变形和软化。

需要说明的是，在该涂覆过程中，也可以进行预热，以防止在烘烤期间由于溶剂的突沸而引起不均匀或液体垂流等。此外，为了使喷涂的膜平滑，可以在溶剂中加入少量(约0.1％)的流平剂。固体润滑剂粉末和摩擦磨耗调节剂的作为原料粉末的平均粒径的适当范围为1～30μm。

在烧成膜5中，以质量比计，包含固体润滑剂和摩擦磨耗调节剂的粉末P与包含基础材料和固化剂的有机粘合剂B的比例(P/B)优选为0.43<(P/B)<2.3的范围。当(P/B)小于0.43时，存在于烧成膜5中的粉末组分(固体润滑剂和摩擦磨耗调节剂)过少，固体润滑作用和摩擦磨耗调节作用不能充分发挥，导致烧成膜5的耐磨损性下降。另一方面，当(P/B)大于2.3时，存在于烧成膜5中的粉末组分较多，有机粘合剂相对变少，因此不能将粉末维系在一起，并且无法长时间良好地维持烧成膜5的耐磨损性。更优选为0.67<(P/B)<1.5。

此外，固体润滑剂和摩擦磨耗调节剂的配合比率具有最佳范围，以质量比计，(固体润滑剂的量/摩擦磨耗调节剂的量)为大于0.7且小于1.8的值，更优选为1.0以上且1.5以下。当固体润滑剂的所述配合比率大于1.8时，被认为主要有助于烧成膜5的耐磨损性的摩擦磨耗调节剂的比例降低，烧成膜5的耐磨损性下降。另一方面，当固体润滑剂的所述配合比率小于0.7时，作用在烧成膜5表面的剪切力变大，烧成膜5易于磨损。

此外，摩擦磨耗调节剂的粒径对蠕变磨损特性有很大影响。由于摩擦磨耗调节剂支承作用在烧成膜5上的载荷，因此摩擦磨耗调节剂越大，越能够提高烧成膜5的耐磨损性。此外，即使在烧成膜5的表面发生了磨损的情况下，如果摩擦磨耗调节剂较大，则不会简单地从烧成膜5脱落而是残留在膜中。因此，优选在烧成膜5中大量存在大到某种程度的摩擦磨耗调节剂，并且优选在烧成膜5的截面中具有1μm²以上的截面积的摩擦磨耗调节剂的面积比率优选为2.5％以上，更优选为3％以上。但是，如后面将描述的那样，虽然烧成膜5的膜厚度优选为5～100μm，但如果所述面积比率超过15％，则烧成膜5较薄时，具体而言，对于约10μm的烧成膜5，存在膜厚度以上的较大的粉末颗粒，并且烧成膜5的表面的平滑性受损，不能获得所需的尺寸精度。因此，所述面积比率优选为15％以下。

需要说明的是，为了获得上述面积比率，相对于烧成膜5的总重量，优选含有10～30质量％的平均粒径为3～8μm的摩擦磨耗调节剂。

烧成膜5的膜厚度优选为5～100μm。当膜厚度小于5μm时，烧成膜5会过早地磨损光，无法长期维持耐蠕变磨损性，并且难以均匀地形成小于5μm的较薄的膜厚度。另一方面，当膜厚度超过100μm时，膜强度下降，并且烧成膜5有可能剥落。更优选的膜厚度为5～50μm。

在上文中，作为用于形成烧成膜5的预处理，优选实施磷酸化学转化处理。通过磷酸化学转化处理，增强了烧成膜5与外圈外径面1b之间的紧贴性。作为在磷酸化学转化处理中使用的磷酸盐，可以列举：磷酸锰、磷酸锌、磷酸锌钙、磷酸铁等。虽然磷酸化学转化被膜通过磷酸化学转化处理而形成，但该磷酸化学转化被膜与外圈外径面1b之间具有优异的紧贴性，进一步地，在其表面形成有凹凸，烧成膜5进入该凹凸，从而与烧成膜5的紧贴性也得到提高。因此，外圈外径面1b不易露出，提高了耐蠕变磨损性。此外，当轴承钢是诸如SUS440那样的不实施化学转化处理的材料时，通过喷丸加工等使表面粗糙，同样也能够提高紧贴性。

图2示意性地示出了经由化学转化被膜而在轴承外径面形成有烧成膜5的情况下的截面，但膜中同时分散有粉末状的固体润滑剂(黑色部分)和摩擦磨耗调节剂(阴影部分)，并通过有机粘合剂粘合。并且，能够均衡地发挥固体润滑剂和摩擦磨耗调节剂各自的作用，长期维持良好的抗蠕变性。

如上所述，本发明的烧成膜和基底(预处理)更优选为以下结构。

(1)包含有机粘合剂、固体润滑剂粉末和摩擦磨耗调节剂。

(2)所述有机粘合剂含有环氧化物和聚酰胺酰亚胺，有机粘合剂的含量为烧成膜总质量的40～60质量％。

(3)所述固体润滑剂粉末含有二硫化钼和石墨，所述二硫化钼相对于烧成膜总质量的含量为12～34质量％，石墨相对于烧成膜总质量的含量为2～8质量％。

(4)所述摩擦磨耗调节剂包含氧化锑，其含量相对于烧成膜总质量为15～30质量％。

(5)在所述烧成膜的截面中，所述摩擦磨耗调节剂的截面积为1μm²以上的摩擦磨耗调节剂以面积比率计为3％以上。

(6)所述固体润滑剂的质量除以所述摩擦磨耗调节剂的质量而得到的值为1以上且1.5以下。

(7)烧成膜的膜厚度为5～50μm。

(8)作为基底，具备含有磷酸的化学转化膜。

以上，在本实施方式中，以滚珠轴承为例进行了说明，但是本发明不限于此，也可以应用于例如圆柱滚子轴承或圆锥滚子轴承等其他滚动轴承。此时，由于仅在外圈的外径面形成烧成膜，因此能够容易地应对各种轴承。

此外，作为将滚动轴承的外圈1嵌合到壳体的用途，例如，可以列举汽车用变速器。图3是表示其一个例子的剖视图，轴构件50配置在壳体40的内侧，该轴构件50由多个滚动轴承可旋转地支承。再者，轴构件50由两个构件50A和50B构成。滚动轴承的构成包括外圈10、内圈20和转动自如地配置于各滚道面10a、20a之间的多个滚珠30，外圈10的外径面10b通过过盈配合等方式嵌合于壳体40的内径面40b，内圈20的内径面20b通过过盈配合等方式嵌合于轴构件50的外径面50b。在本发明中，在这种滚动轴承的外圈10的外径面10b上形成上述烧成膜5，以防止磨损。

除此之外，本发明通常也可以应用于具有使外圈外径面嵌合于壳体的结构的滚动轴承。

此外，在内圈和轴蠕变的情况下，本发明的烧成膜也可以形成在内圈2的内径面上。

实施例

在下文中，将通过列举试验例来进一步描述本发明，但是本发明不限于此。

(实施例1、比较例1)

在本试验中，验证了本发明的烧成膜的效果。

如表1所示，将包含环氧化物和聚酰胺酰亚胺的有机粘合剂、二硫化钼粉末(表中的“MoS₂”)、氧化锑粉末(表中的“Sb₂O₃”)以及石墨粉末(表中的“C”)以表中记载的量分散在N-甲基-2-吡咯烷酮中，以制备涂布液。此外，二硫化钼原料粉末的平均粒径为3μm，氧化锑原料粉末的平均粒径为8μm。并且，作为基底处理而形成磷酸锰的化学转化被膜之后，在此基础上，将涂布液涂覆在试验轴承的外圈外径面上，在120℃下烧成30分钟而形成烧成膜。烧成膜的膜厚度为15μm。

图4示出拍摄实施例1的烧成膜而得到的SEM(Scanning Electron Microscope，扫描型电子显微镜)照片的一个示例。另外，在該照片中，为了用SEM进行观察而实施了铂涂覆。此外，在該照片中，二硫化钼粉末表示为“Mo”，氧化锑粉末表示为“Sb”。从該照片可以看出，二硫化钼粉末和氧化锑粉末分散地存在于烧成膜中。

对于形成有上述烧成膜的试验轴承(实施例1)和未形成烧成膜的试验轴承(比较例1)，在外圈嵌合于铝合金制的壳体的状态下，按照以下条件1进行轴承试验，并评价了壳体的蠕变磨损量。再者，根据试验前后的壳体的重量差，求出蠕变磨损量。

<轴承试验条件1>

·试验轴承：深沟型轴承(外径39mm、内径17mm)

·轴承材料：轴承钢(SUJ2)

·壳体：铝合金

·试验径向载荷：3577N

·内圈转速：3900min^-1

·气氛：CTV液体，强制供给润滑

·试验温度：100℃

·时间：48小时

·评价项目：壳体的磨损量

结果如表1所示。需要说明的是，结果记载了将比较例1的蠕变磨损量设为1时的值。

表1

可知本发明的烧成膜的蠕变磨损小。

(实施例2～3、比较例2～4)

在该试验中，为了研究烧成膜中所含的摩擦磨耗调节剂(氧化锑)的影响，使用其中形成有表2所示组成的烧成膜的试验轴承，并按照上述条件1进行评价。此外，二硫化钼原料粉末的平均粒径为3μm，氧化锑原料粉末的平均粒径为1μm。需要说明的是，作为基底处理而实施了使用磷酸锰的化学转化处理，并且使用聚酰胺酰亚胺作为有机粘合剂，使用环氧化物作为固化剂。此外，烧成膜的膜厚度为15μm。将结果示于表2中，用(固体润滑剂/摩擦磨耗调节剂)的比与壳体磨损量之间的关系表示。壳体磨损量由将比较例2设为1时的重量比来表示，该值较小则表示由于蠕变现象引起的壳体磨损较少。

表2

注)固体润滑剂量为MoS₂和C的合计量。

此外，按照以下条件2进行相同的试验。结果在图5中以图表方式示出，可以看出受到(固体润滑剂/摩擦磨耗调节剂)的比的影响，壳体磨损量发生变化。从表2和图5可以看出，(固体润滑剂/摩擦磨耗调节剂)的比具有最佳范围，在大于0.7且小于1.8的范围内，仅使用固体润滑剂，与不包含摩擦磨耗调节剂的比较例2相比，壳体磨损量大幅减少，并且蠕变引起的磨损减少。(固体润滑剂/摩擦磨耗调节剂)的比的更优选的范围为1.0以上且1.5以下，与比较例2相比，磨损量降低至约10％。

<轴承试验条件2>

·试验轴承：深沟型轴承(外径53mm、内径30mm、厚度13mm)

·轴承材料：轴承钢(SUJ2)

·壳体：铝合金

·试验径向载荷：7300N

·内圈转速：3900min^-1

·气氛：JX日矿日石FBK Oil RO 68，强制供给循环

·试验温度：约100℃

·时间：48小时

·评价项目：壳体的磨损量

在烧成膜中，在固体润滑剂较多的情况下，被认为是主要有助于烧成膜的耐磨损性的摩擦磨耗调节剂的比率降低，烧成膜的耐磨损性下降。相反，在固体润滑剂的量较少的情况下，作用在烧成膜表面的剪切力变大，烧成膜容易磨损。由于这些原因，可以认为固体润滑剂和摩擦磨耗调节剂之间的配合比率具有如上所述的最佳值。

(实施例4～5、比较例5～6)

在该试验中，研究了烧成膜中含有的摩擦磨耗调节剂的粒径的影响。

在研究粒径的影响之前，研究了应该如何定义分散在烧成膜中的摩擦磨耗调节剂的粒径。基本上，用扫描型电子显微镜(Scanning Electron Microscope：SEM)观察烧成膜的截面，并通过扫描型电子显微镜所附带的能量色散型X射线光谱仪(Energy DispersiveX-ray Spectroscopy：EDX)来鉴定元素。通过切割施加有烧成膜的外圈外径面，并将其埋入树脂中，并研磨表面来制备样品。此时，为了用SEM进行观察而进行铂涂覆。

作为进行烧成膜的截面观察的示例，可以列举上述图4(实施例1)。在图4中，记入有使用EDX鉴定的元素，图中Mo表示MoS₂，Sb表示Sb₂O₃。如图所示，MoS₂具有细长形状，Sb₂O₃具有多边形形状或圆形形状，并且它们分散在烧成膜中。在该示例中，作为原料粉末，使用了平均粒径为8μm的氧化锑，从图中可以看出，烧成膜中的氧化锑的粒径比原料粉末的平均粒径小。这是因为在制备作为烧成膜原料的涂布液时，经过了进行研磨的工序。因此，不可能通过原料粉末的平均粒径来定义烧成膜中的氧化锑的粒径。另外，如果试图求出烧成膜中的氧化锑的平均粒径，则需要用极小的颗粒来鉴别，实际上是不可能的。

因此，观察烧成膜的截面，使用截面积为1μm²以上的氧化锑占烧成膜截面的比例(Sb₂O₃的面积比率)。该值较大则间接地意味着烧成膜中的氧化锑的粒径较大。截面积为1μm²以上的颗粒的总面积的计算使用图像分析软件(ImageJ)的颗粒分析。此时，通过对图像进行二值化并设定圆形度来提取烧成膜中的二硫化钼粉末、氧化锑粉末。如果其结果与EDX的结果不同，则采用以下方法。首先，拍摄烧成膜截面的图像照片，然后用墨水涂抹该照片中想要提取的颗粒。之后，用扫描仪读取照片，并对该数据进行图像分析。通过上述方法，对图4进行颗粒分析的结果是，烧成膜截面中包含的截面积为1μm²以上的氧化锑粉末的面积比率为3.1％。此外，通过相同的方法，还可以计算出烧成膜截面中包含的截面积为1μm²以上的二硫化钼粉末的面积比率。

试验时，在实施例2中，改变加入的氧化锑原料粉末的平均粒径，并改变烧成膜中的氧化锑粉末的面积比率。即，作为基底处理，实施了使用磷酸锰的化学转化处理，并且使用聚酰胺酰亚胺作为有机粘合剂，使用环氧化物作为固化剂，使二硫化钼原料粉末的平均粒径恒定，改变氧化锑的原料粉末的平均粒径，形成烧成膜，以制备试验轴承。烧成膜的膜厚度为15μm。表3表示氧化钼的原料粉末的平均粒径和烧成膜中的截面积为1μm²以上的氧化锑粉末的面积比率。

然后，使用试验轴承，根据以下条件3测量壳体磨损量。结果示于表3和图6。需要说明的是，壳体磨损量由将比较例6的磨损量设为1时的相对值进行表示。该值较小则表示由于蠕变现象引起的壳体磨损较少。此外，图中的误差条表示偏差。

<轴承试验条件3>

·试验轴承：深沟型轴承(外径53mm、内径30mm、厚度13mm)

·轴承材料：轴承钢(SUJ2)

·壳体：铝合金

·试验径向载荷：7300N

·内圈转速：3900min^-1

·气氛：日产CVT Fluid NS-3，强制供给循环

·试验温度：约100℃

·时间：24～48小时

·评价项目：外圈由于蠕变导致在旋转250圈时的铝壳体的磨损量

表3

※1：将比较例5、比较例6以及实施例5的原料粉末的平均粒径设为x，Sb₂O₃面积比率设为y时，根据近似式求出的值(近似式：y＝0.77ln(x)+1.7)。

从该结果可以看出，随着氧化锑粉末的面积比率增加，壳体的磨损量减少。作为其理由，可能是因为氧化锑粉末支承了作用于烧成膜的负载，因此通过使膜中存在大到某种程度的氧化锑粉末，从而改善了烧成膜的耐磨损性。此外，其原因还可能是即使烧成膜的表面被磨损，如果氧化锑粉末大到某种程度，则会留在膜中而不会简单地从烧成膜脱落。因此，烧成膜的截面中，截面积为1μm²以上的氧化锑的面积比率优选为2.5％以上，更优选为3％以上。虽然该氧化锑的面积比率只要较大即可，但是超过15％的情况下，在膜厚度为10μm左右的较薄烧成膜中，存在烧成膜的膜厚度以上的较大的粉末颗粒，烧成膜表面的平滑性受损，不能获得所需的尺寸精度。因此，将氧化锑的面积比率设定为15％以下为好。

此外，对达到某一定转速(例如，250转)的时间进行比较时，确认了存在较大的氧化锑(具有较大面积比率)需要较长时间的倾向。也就是说，可以认为氧化锑的大小抑制了蠕变本身。

此外，对于二硫化钼粉末，也通过改变其原料粉末的平均粒径(3μm、16μm)，对其影响进行了探讨，但确认到几乎没有影响。其原因推测为，虽然可认为固体润滑剂由于其减小作用在烧成膜表面上的剪切力，因此有助于提高烧成膜的耐磨损性，但这种效果并不受粒径的影响。

从以上结果可以看出，通过本发明的烧成膜可以降低蠕变磨损。

虽然已经参考具体实施方式详细描述了本发明，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的主旨和范围的情况下，可以进行各种变更和修改。

本申请基于2016年8月26日提出的日本专利申请(特愿2016-165994)和2017年8月8日提出的日本专利申请(特愿2017-153165)，其内容通过引用并入于此。

产业实用性

本发明的滚动轴承具有优异的抗蠕变性能，可用作在可能使滚道圈相对于壳体等配合构件发生蠕变的状态下使用的滚动轴承，例如，作为在汽车变速器中使用的滚动轴承是有用的。

Claims (7)

1.一种滚动轴承，其特征在于，

所述滚动轴承包括：外圈；内圈；以及滚动体，所述滚动体滚动自如地设置在所述外圈和所述内圈之间，

所述外圈的外径面和所述内圈的内径面中的至少一者具有烧成膜，所述烧成膜包含有机粘合剂、固体润滑剂粉末和摩擦磨耗调节剂，所述有机粘合剂包含基础材料和固化剂。

2.如权利要求1所述的滚动轴承，其特征在于，

所述固化剂包含环氧化物或环氧化物固化剂或者环氧化物和环氧化物固化剂这两者。

3.如权利要求1或2所述的滚动轴承，其特征在于，

在所述烧成膜的截面中，以面积比率计，截面积为1μm²以上的摩擦磨耗调节剂占2.5％以上。

4.如权利要求1～3中任一项所述的滚动轴承，其特征在于，

所述基础材料为聚酰胺酰亚胺，

所述固体润滑剂包含二硫化钼粉末和石墨，

所述摩擦磨耗调节剂包含氧化锑粉末。

5.如权利要求1～4中任一项所述的滚动轴承，其特征在于，

所述固体润滑剂的质量除以所述摩擦磨耗调节剂的质量而得的值大于0.7且小于1.8。

6.一种滚动轴承的制造方法，其特征在于，

所述滚动轴承包括：外圈；内圈；以及滚动体，所述滚动体滚动自如地设置在所述外圈和所述内圈之间，

所述滚动轴承的制造方法包括：

在所述外圈的外径面和所述内圈的内径面中的至少一者涂覆涂布液的工序，其中，所述涂布液包含有机粘合剂、固体润滑剂粉末和摩擦磨耗调节剂，所述有机粘合剂包含基础材料和固化剂；和

对所述涂布液进行烧成的工序。

7.如权利要求6所述的滚动轴承的制造方法，其特征在于，

所述固化剂包含环氧化物或环氧化物固化剂或者环氧化物和环氧化物固化剂这两者，并且

在所述烧成工序中，以120℃以下的温度进行烧成。