JP2007100870A - 転動装置 - Google Patents
転動装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007100870A JP2007100870A JP2005292717A JP2005292717A JP2007100870A JP 2007100870 A JP2007100870 A JP 2007100870A JP 2005292717 A JP2005292717 A JP 2005292717A JP 2005292717 A JP2005292717 A JP 2005292717A JP 2007100870 A JP2007100870 A JP 2007100870A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rolling
- zinc coating
- zinc
- inner member
- inner ring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/58—Raceways; Race rings
- F16C33/62—Selection of substances
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/34—Rollers; Needles
- F16C33/36—Rollers; Needles with bearing-surfaces other than cylindrical, e.g. tapered; with grooves in the bearing surfaces
- F16C33/366—Tapered rollers, i.e. rollers generally shaped as truncated cones
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
- F16C19/34—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load
- F16C19/36—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with a single row of rollers
- F16C19/364—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with a single row of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2204/00—Metallic materials; Alloys
- F16C2204/50—Alloys based on zinc
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2240/00—Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
- F16C2240/40—Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
- F16C2240/54—Surface roughness
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2240/00—Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
- F16C2240/40—Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
- F16C2240/60—Thickness, e.g. thickness of coatings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
【解決手段】円すいころ軸受は、内輪1と、外輪2と、内輪1の軌道面1aと外輪2の軌道面2aとの間に転動自在に配された複数の転動体3と、を備えている。そして、内輪1,外輪2及び転動体3は、その表面の少なくとも一部に、亜鉛粉末のショットピーニングにより形成された亜鉛被膜を備えている。この亜鉛被膜の厚さは、0.5μm以上8μm以下であることが好ましい。また、内輪1の表面,外輪2の表面,及び転動体3の表面のうち少なくとも亜鉛被膜が被覆された部分には、深さ0.1μm以上5μm以下のディンプルを設けることが好ましい。さらに、亜鉛被膜の表面の中心線平均粗さRaは、0.1μm以上0.5μm以下であることが好ましい。
【選択図】 図1
Description
また、リン酸マンガン被膜等の化成処理膜は腐食被膜であるため、母材を若干侵食する。そのため、軸受の軌道面に化成処理を施した場合は、侵食の程度によってはその部分を起点とした剥離が生じ、化成処理を施していない場合の発錆寿命よりも短い時間で寿命に至る場合があった。
そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、水が侵入しても発錆が生じにくい転動装置を提供することを課題とする。
亜鉛被膜の厚さが0.5μm未満であると、十分且つ持続的な防錆効果が得られないおそれがある。一方、亜鉛被膜の厚さが8μm超過であると、亜鉛被膜の脱落が生じやすくなり、転動装置にとって異物となるおそれがある。
ディンプルにより亜鉛被膜と母材との密着性が向上する。また、転動装置の駆動時に脱落した亜鉛被膜がディンプル内にトラップされるので、防錆効果が長く維持される。このような効果を得るためには、ディンプルの深さを0.1μm以上とすることが好ましい。ただし、ディンプルの深さを5μm超過としても、それ以上の効果は期待できないので、ディンプルの深さは5μm以下とすることが好ましい。
このような構成であれば、防錆効果が得られるとともに、転動装置の音響特性が良好である。特に、内方部材の軌道面,外方部材の軌道面,及び転動体の転動面に亜鉛被膜を形成する場合には、亜鉛被膜の表面の中心線平均粗さRaを上記範囲内とすることが好ましい。亜鉛被膜の表面の中心線平均粗さRaが0.5μm超過であると、音響特性が不十分となるおそれがある。一方、中心線平均粗さRaを0.1μm未満とすると、転動装置が高価となってしまうおそれがある。
図1の円すいころ軸受は、図示しない軸に固定される内輪1(内方部材)と、図示しないハウジングに固定される外輪2(外方部材)と、内輪1の軌道面1aと外輪2の軌道面2aとの間に転動自在に配された複数の転動体3と、複数の転動体3を両輪1,2の間に保持する保持器4と、を備えている。そして、内輪1,外輪2及び転動体3は、その表面の少なくとも一部に、亜鉛粉末のショットピーニングにより形成された亜鉛被膜(図示せず)を備えている。
このような円すいころ軸受は、錆が発生しやすいような環境下でも亜鉛被膜の亜鉛が優先的に溶け出すので、内輪1,外輪2,及び転動体3の発錆が抑制される。また、亜鉛被膜を機械的エネルギーを利用して形成したので、従来の被膜形成方法である化成処理において問題となる侵食が生じることがない。
以下に実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。圧延機ロールネック用円すいころ軸受を用意して、その寿命を評価した。この円すいころ軸受の諸元は次の通りである。
呼び番号:HR32017XJ
軸受内径:85mm
軸受外径:130mm
組立幅 :29mm
基本動定格荷重:143000N
また、内輪,外輪,及び転動体はSUJ2鋼で構成されており、その性状は次の通りである。
表面硬さ:HRC58〜64
表面の残留オーステナイト量:20〜45体積%
表面の炭素濃度:0.8〜1.1質量%
表面の窒素濃度:0.05〜0.3質量%
さらに、転動体の転動面には、亜鉛粉末のショットピーニングによる亜鉛被膜が形成されており、内輪及び外輪の表面には亜鉛被膜は形成されていない。ただし、転動体の表面には亜鉛被膜を形成せず、内輪の表面又は外輪の表面に亜鉛被膜を形成してもよく、同様の効果が得られる。あるいは、内輪の表面,外輪の表面,転動体の表面のうちいずれか2つ以上に、亜鉛被膜を形成してもよい。また、これら表面の一部に亜鉛被膜を形成してもよい。
転動体の転動面に被覆された亜鉛被膜の厚さ及び中心線平均粗さRa、並びに転動体の転動面に形成されたディンプルの深さは、表1に示す通りである。
ショットピーニング処理のショット材は、被処理表面の硬さよりも硬いものを使用することが好ましい。例えば、セラミック系のショット材が好ましい。また、ショット材の形状は多少の角があるものが、良好なトラップ効果又はアンカー効果が得られるため、好ましい。
また、亜鉛被膜の厚さを測定する方法は、以下の通りである。まず、亜鉛被膜を備えた転動体の表面に、熱硬化性樹脂であるポリアミドイミドのピロリドン溶液を塗布し、175℃で2時間加熱して硬化させ、亜鉛被膜の保護膜を形成した。この転動体を切断してエポキシ樹脂に埋め込み、転動体の断面をバフ研磨で鏡面仕上げした。さらに、凹凸を付けるために、3%ピクラール溶液で5秒間腐食した後、スパッタによりナノオーダーのクロム層を表面に被覆して通電性を付与した。
このような円すいころ軸受を図2に示すような寿命試験機に装着して回転させ、寿命を測定した。ただし、寿命試験機に装着する前に、軸受の内部に0.5質量%NaCl水溶液を10ml滴下し、約28℃で3時間放置した。
ラジアル荷重 :35750N
アキシャル荷重:15680N
内輪回転速度 :1500rpm
潤滑剤 :純グリース潤滑(グリース量60g)
上記のような条件で回転試験を行い、振動値が初期値の5倍となるか、又は、内輪11が160℃となった時点で回転を停止した。振動値が5倍となった場合は、実体顕微鏡を用いて損傷の有無を確認し、損傷がある場合は寿命とし、損傷がない場合は回転試験を再開した。また、内輪11が160℃となった場合は、焼付きが生じたと判断し、寿命とした。
実施例1〜18は、転動体の転動面に亜鉛被膜が形成されているので、錆が生じにくく長寿命であった。特に、前処理により転動体の転動面にディンプルを形成した実施例6〜10は、前処理がなくディンプルを有していない実施例1〜5と比べて、長寿命であった。また、実施例6〜10と実施例15〜18との比較から、ディンプルの深さは0.1〜5μmとすることが好ましいことが分かる。さらに、実施例11〜14から、亜鉛被膜の厚さは0.5〜8μmとすることが好ましいことが分かる。
1a 軌道面
2 外輪
2a 軌道面
3 転動体
3a 転動面
Claims (5)
- 外面に軌道面を有する内方部材と、該内方部材の軌道面に対向する軌道面を有し前記内方部材の外方に配された外方部材と、前記両軌道面間に転動自在に配された複数の転動体と、を備える転動装置において、
前記内方部材,前記外方部材,及び前記転動体のうち少なくとも一つは、その表面の少なくとも一部に、機械的エネルギーにより形成された亜鉛被膜を備えていることを特徴とする転動装置。 - 外面に軌道面を有する内方部材と、該内方部材の軌道面に対向する軌道面を有し前記内方部材の外方に配された外方部材と、前記両軌道面間に転動自在に配された複数の転動体と、を備える転動装置において、
前記内方部材,前記外方部材,及び前記転動体のうち少なくとも一つは、その表面の少なくとも一部に、亜鉛粉末のショットピーニングにより形成された亜鉛被膜を備えていることを特徴とする転動装置。 - 前記亜鉛被膜の厚さが0.5μm以上8μm以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の転動装置。
- 前記内方部材の表面,前記外方部材の表面,及び前記転動体の表面のうち少なくとも前記亜鉛被膜が備えられた部分に、深さ0.1μm以上5μm以下のディンプルを設けたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の転動装置。
- 前記亜鉛被膜の表面の中心線平均粗さRaが0.1μm以上0.5μm以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の転動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005292717A JP2007100870A (ja) | 2005-10-05 | 2005-10-05 | 転動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005292717A JP2007100870A (ja) | 2005-10-05 | 2005-10-05 | 転動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007100870A true JP2007100870A (ja) | 2007-04-19 |
JP2007100870A5 JP2007100870A5 (ja) | 2008-11-13 |
Family
ID=38028021
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005292717A Pending JP2007100870A (ja) | 2005-10-05 | 2005-10-05 | 転動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007100870A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007247757A (ja) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Nsk Ltd | 転動装置 |
JP2009119535A (ja) * | 2007-11-12 | 2009-06-04 | Nsk Ltd | ころ軸受の加工方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05209621A (ja) * | 1992-01-31 | 1993-08-20 | Ntn Corp | 磁気軸受装置のタッチダウン軸受 |
JPH06109022A (ja) * | 1992-09-29 | 1994-04-19 | Ntn Corp | 転動体使用部品の固体潤滑被膜形成方法 |
JPH06159373A (ja) * | 1992-11-12 | 1994-06-07 | Nippon Seiko Kk | 自己潤滑剤コーティング転がり軸受 |
JP2002031212A (ja) * | 2000-07-17 | 2002-01-31 | Koyo Seiko Co Ltd | 転がり摺動部品 |
-
2005
- 2005-10-05 JP JP2005292717A patent/JP2007100870A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05209621A (ja) * | 1992-01-31 | 1993-08-20 | Ntn Corp | 磁気軸受装置のタッチダウン軸受 |
JPH06109022A (ja) * | 1992-09-29 | 1994-04-19 | Ntn Corp | 転動体使用部品の固体潤滑被膜形成方法 |
JPH06159373A (ja) * | 1992-11-12 | 1994-06-07 | Nippon Seiko Kk | 自己潤滑剤コーティング転がり軸受 |
JP2002031212A (ja) * | 2000-07-17 | 2002-01-31 | Koyo Seiko Co Ltd | 転がり摺動部品 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007247757A (ja) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Nsk Ltd | 転動装置 |
JP4513775B2 (ja) * | 2006-03-15 | 2010-07-28 | 日本精工株式会社 | 圧延機ロールネック用転動装置 |
JP2009119535A (ja) * | 2007-11-12 | 2009-06-04 | Nsk Ltd | ころ軸受の加工方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20180128317A1 (en) | Coating method for bearing ring | |
US8955225B2 (en) | Method for producing an actuator | |
JP2008045573A (ja) | 転がり摺動部材及びその製造方法並びに転動装置 | |
KR20080099877A (ko) | 앵귤러 볼 베어링 및 구름 베어링 | |
JP2006250316A (ja) | 転動装置 | |
JP4513775B2 (ja) | 圧延機ロールネック用転動装置 | |
US11319994B2 (en) | Thrust roller bearing | |
JP2007100870A (ja) | 転動装置 | |
JP2007002912A (ja) | 転がり軸受 | |
JP2008180374A (ja) | 転がり軸受 | |
JP2007327632A (ja) | 転がり摺動部材及び転動装置 | |
JP5130707B2 (ja) | 転動装置 | |
JP2014234901A (ja) | 転がり軸受 | |
JP4992521B2 (ja) | ロッカーアーム | |
JP2003139147A (ja) | 転動装置 | |
JP2004239443A (ja) | 転がり軸受 | |
JP2007170426A (ja) | 転動装置 | |
JP2008267403A (ja) | 転動装置 | |
JP2006250313A (ja) | 転動装置 | |
JP2008019965A (ja) | 遊星歯車装置及び転がり軸受 | |
JP2008298237A (ja) | ボールねじ | |
JP5485922B2 (ja) | 転動装置 | |
JP2009204078A (ja) | 転動装置 | |
JP4539861B2 (ja) | タッチダウン軸受 | |
JP2007146889A (ja) | 転がり支持装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080929 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080929 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100121 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100202 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100608 |