JP2007211955A - Fixed type constant velocity universal joint - Google Patents
Fixed type constant velocity universal joint Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007211955A JP2007211955A JP2006035358A JP2006035358A JP2007211955A JP 2007211955 A JP2007211955 A JP 2007211955A JP 2006035358 A JP2006035358 A JP 2006035358A JP 2006035358 A JP2006035358 A JP 2006035358A JP 2007211955 A JP2007211955 A JP 2007211955A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- constant velocity
- velocity universal
- fixed type
- type constant
- universal joint
- 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.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Description
本発明は、固定型等速自在継手に関するものである。 The present invention relates to a fixed type constant velocity universal joint.
一般に、固定型等速自在継手は、図4に示すように、内球面1に複数のトラック溝2が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された外側継手部材としての外輪3と、外球面4に外輪3のトラック溝2と対をなす複数のトラック溝5が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された内側継手部材としての内輪6と、外輪3のトラック溝2と内輪6のトラック溝5との間に介在してトルクを伝達する複数のボール7と、外輪3の内球面1と内輪6の外球面4との間に介在してボール7を保持するケージ8とを備えている。また、内輪6にはシャフト11が嵌入されている。
In general, as shown in FIG. 4, the fixed type constant velocity universal joint includes an
このような固定型等速自在継手が一定の作動角をとってトルク伝達する際、ボールは外輪のトラック溝底と内輪のトラック溝底とに接触して転がりと滑りを伴いながら揺動する。そのため、外輪には中炭素鋼が用いられ、トラック溝を包含する領域に焼入れ(例えば高周波焼入れ)が施されているものがある(特許文献1)。一方、一般的に内輪には浸炭鋼が用いられ、全周に浸炭焼入れが施されている。 When such a fixed type constant velocity universal joint transmits torque at a constant operating angle, the ball comes into contact with the track groove bottom of the outer ring and the track groove bottom of the inner ring and swings while rolling and sliding. For this reason, medium carbon steel is used for the outer ring, and some of the regions including the track grooves are quenched (for example, induction hardening) (Patent Document 1). On the other hand, carburized steel is generally used for the inner ring, and carburizing and quenching is performed on the entire circumference.
今後の技術動向として、省資源化、省エネ化、コンパクト化などに対応するため、固定型等速自在継手もコンパクト化、常用角の高角化などがなされる方向にあり、それに伴って転がりすべり接触の受け持つ負荷が高まるともに揺動距離が長くなって滑りが増大する傾向にある。
高面圧下で転がりすべり接触すると、接触表面で潤滑剤や混入した微量の水が分解して水素が発生し、それが鋼中に侵入することがある。水素は鋼の疲労強度を著しく低下させるため、早期剥離を引き起こす原因となる。早期剥離における初期亀裂は、すべりが作用したときに接触領域の縁で大きくなる引っ張り応力によって発生する。前記特許文献1等に記載のものでは、そのような水素が関与する早期剥離に対する耐性は備えていない。
When rolling and sliding contact is performed under high surface pressure, a lubricant or a small amount of mixed water is decomposed on the contact surface to generate hydrogen, which may penetrate into the steel. Hydrogen significantly reduces the fatigue strength of the steel and causes premature delamination. The initial crack in the early peeling is generated by a tensile stress that becomes large at the edge of the contact area when a slip acts. The thing described in the said
本発明は、上記課題に鑑みて、接触表面で潤滑剤や混入した微量の水が分解して水素が発生しても、それが鋼中に侵入することによって起きる早期剥離を抑制することができる固定型等速自在継手を提供する。 In view of the above problems, the present invention can suppress early peeling that occurs when a lubricant or a small amount of mixed water decomposes on the contact surface and hydrogen is generated to enter the steel. A fixed type constant velocity universal joint is provided.
本発明の固定型等速自在継手は、トルク伝達部材転動用のトラック溝が形成された外側継手部材を備え、2軸間の角度変位のみを許容する固定型等速自在継手において、合金元素としてC(炭素):0.45〜0.65wt%、Si(ケイ素):0.1〜1.0wt%、Mn(マンガン):0.1〜1.5wt%、V(バナジウム):0.05〜0.3wt%をそれぞれの範囲内で含有し、残部がFe(鉄)及び不可避的不純物からなる鋼材を、少なくとも前記外側継手部材に用いるものである。 The fixed type constant velocity universal joint of the present invention includes an outer joint member formed with a track groove for rolling a torque transmission member, and is a fixed type constant velocity universal joint that allows only angular displacement between two axes. C (carbon): 0.45-0.65 wt%, Si (silicon): 0.1-1.0 wt%, Mn (manganese): 0.1-1.5 wt%, V (vanadium): 0.05 A steel material containing ˜0.3 wt% in each range and the balance being Fe (iron) and inevitable impurities is used for at least the outer joint member.
高周波焼入した後の焼戻しで微小なV炭化物が析出される。この微小なV炭化物は、素地との整合性がよく、引張疲労特性の劣化を招く拡散性水素を強力にトラップする。このため、水素侵入下における引張疲労特性の劣化を小さく抑えることができる。 Fine V carbide is precipitated by tempering after induction hardening. This minute V carbide has good consistency with the substrate, and strongly traps diffusible hydrogen that causes deterioration of tensile fatigue characteristics. For this reason, the deterioration of the tensile fatigue characteristics under hydrogen intrusion can be suppressed small.
C量の下限を0.45wt%としたのは、高周波焼入によって安定した高硬度を得るのに最低限必要なためである。一方、上限を0.65wt%としたのは、多すぎると素材硬度が上昇して加工性が著しく低下することと、成分偏析防止のための高温拡散熱処理や炭化物の球状化など、特別な熱処理が必要でコストアップにつながるためである。 The lower limit of the amount of C is set to 0.45 wt% because it is the minimum necessary to obtain a stable high hardness by induction hardening. On the other hand, the upper limit is set to 0.65 wt%. When the amount is too large, the material hardness increases and the workability is remarkably lowered, and a special heat treatment such as high-temperature diffusion heat treatment or carbide spheroidization for preventing component segregation. This is necessary and leads to cost increase.
Si量の下限を0.1wt%としたのは、Siはもともと鋼中に含まれるもので、それ以下に減らすことの意義が希薄だからである。一方、上限を1.0wt%としたのは、Siは焼戻による軟化を抑える効果があり、高温用途で用いる安価な鋼材には欠かせないが、多すぎると冷間加工性、熱間加工性が低下するためである。 The reason why the lower limit of the amount of Si is set to 0.1 wt% is that Si is originally contained in steel and the significance of reducing it to less than that is rare. On the other hand, the upper limit is set to 1.0 wt%. Si has an effect of suppressing softening due to tempering, and is indispensable for an inexpensive steel material used in high temperature applications. This is because the property decreases.
Mn量の下限を0.1wt%としたのは、不純物として微量に含まれるSが粒界に偏析するのを防ぐため、Mnと化合させてMnSとして析出させるためである。一方、上限を1.5wt%としたのは、Mnは焼入性を向上させる有効な元素であるが、セメンタイトの中のFe原子と置換して複合炭化物を形成し、素材硬度を上昇させるので、添加しすぎると加工性や被削性が低下するためである。 The reason why the lower limit of the amount of Mn is set to 0.1 wt% is that it is combined with Mn and precipitated as MnS in order to prevent S contained in a trace amount as an impurity from segregating at the grain boundary. On the other hand, the upper limit was set to 1.5 wt%, but Mn is an effective element that improves hardenability, but it replaces Fe atoms in cementite to form composite carbides, increasing the material hardness. If too much is added, workability and machinability are lowered.
VはCと親和性が強いため、焼入前には両者が結合した炭化物の状態で存在する。焼戻によって素地との整合性がよい微小なV炭化物を析出させるためには、焼入加熱時に一旦Vを素地に溶け込ませる必要がある。V量の下限を0.05wt%としたのは、1000℃前後の高周波焼入加熱温度で最低限必要なVを素地に溶け込ませるためである。一方で、Vは非調質状態の素材硬度を著しく高めるので、多く添加しすぎると加工性や成形性が損なわれる。そのため、上限は0.3wt%とした。 Since V has a strong affinity for C, it exists in the form of a carbide in which both are bonded before quenching. In order to precipitate fine V carbide having good consistency with the substrate by tempering, it is necessary to once dissolve V into the substrate during quenching heating. The reason why the lower limit of the amount of V is set to 0.05 wt% is to dissolve the minimum necessary V into the substrate at an induction hardening heating temperature of about 1000 ° C. On the other hand, V significantly increases the hardness of the material in the non-tempered state, so if too much is added, workability and formability are impaired. Therefore, the upper limit was set to 0.3 wt%.
このため、この外側継手部材は、水素が侵入しても引張疲労強度の低下が小さく、しかも、高硬度を得ることができるとともに、焼入れ性や加工性等に優れる。 For this reason, this outer joint member has a small decrease in tensile fatigue strength even when hydrogen enters, and can obtain high hardness, and is excellent in hardenability and workability.
合金成分量に基づいた外側継手部材の硬度の予測値が23≦HRC≦30となるのが好ましい。 The predicted value of the hardness of the outer joint member based on the alloy component amount is preferably 23 ≦ HRC ≦ 30.
ところで、外側継手部材を構成する鋼材は、鍛造後に空冷された状態では非調質状態となる。この非調質状態での硬度が高すぎると、後の機械加工がしにくくなる。一方、軟らかすぎると、非焼入硬化部の疲労強度が十分に得られない。このため、加工性の面からはHRC30以下に抑えるのが望ましい。また、非焼入硬化部の疲労強度としては、従来の中炭素鋼S53Cに対して平均で300MPaであることから、400MPa以上必要ということになる。回転曲げ疲労限度σWbと硬度(HV)との間にσWb=1.54HVなる関係があり、この式にσWb=400MPaを代入して必要な硬度を求めるとHRC23となる。したがって、非焼入硬化部の疲労強度の面からはHRC23以上であることが望ましい。 By the way, the steel material which comprises an outer joint member will be in a non-tempered state in the state cooled by air after forging. If the hardness in this non-tempered state is too high, subsequent machining becomes difficult. On the other hand, if it is too soft, the fatigue strength of the non-quenched hardened portion cannot be obtained sufficiently. For this reason, it is desirable to suppress to HRC30 or less from the viewpoint of workability. In addition, the fatigue strength of the non-quenched hardened portion is 300 MPa on average with respect to the conventional medium carbon steel S53C, so that 400 MPa or more is necessary. There is a relationship of σ Wb = 1.54 HV between the rotational bending fatigue limit σ Wb and the hardness (HV). When σ Wb = 400 MPa is substituted into this equation to obtain the required hardness, HRC23 is obtained. Therefore, it is desirable that it is HRC23 or more from the surface of the fatigue strength of a non-hardening hardening part.
本発明の固定型等速自在継手は、外側継手部材に、水素が侵入しても引張疲労強度の低下が小さい鋼を用いることで、コンパクト化などに伴って転がりすべり接触条件が厳しくなって、接触表面で潤滑材や混入した微量の水が分解して水素が発生しても、それが鋼中に侵入することによって起きる早期剥離を抑制することができる。また、外側継手部材は高硬度を得ることができ、安定した強度を発揮することができる。しかも、焼入れ性及び加工性等に優れ、製造コスト低減を達成できる。 The fixed type constant velocity universal joint of the present invention uses a steel with a small decrease in tensile fatigue strength even when hydrogen enters the outer joint member, so that rolling and sliding contact conditions become severe with downsizing, etc. Even if a lubricant or a small amount of mixed water is decomposed on the contact surface and hydrogen is generated, it is possible to suppress early peeling that occurs when the hydrogen penetrates into the steel. Further, the outer joint member can obtain a high hardness and can exhibit a stable strength. And it is excellent in hardenability, workability, etc., and can reduce manufacturing cost.
特に、外側継手部材の硬度の予測値が23≦HRC≦30とすることによって、外側継手部材は、加工性及び強度性において優れたものとなる。 In particular, when the predicted value of the hardness of the outer joint member satisfies 23 ≦ HRC ≦ 30, the outer joint member is excellent in workability and strength.
以下本発明の実施の形態を図1〜図3に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
この固定型等速自在継手は、図1に示すように、内球面21に複数のトラック溝22が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された外側継手部材としての外輪23と、外球面24に外輪23のトラック溝22と対をなす複数のトラック溝25が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された内側継手部材としての内輪26と、外輪23のトラック溝22と内輪26のトラック溝25との間に介在してトルクを伝達する複数のボール27と、外輪23の内球面21と内輪26の外球面24との間に介在してボール27を保持するケージ28とを備えている。複数のボール27は、ケージ28に形成されたポケット29に収容されて円周方向等間隔に配置されている。
As shown in FIG. 1, the fixed type constant velocity universal joint includes an
トラック溝22、26とボール27の接点がトラック22、26から外れずに大きな作動角を取り得る構造とするため、外輪23のトラック溝22の曲率中心O1と内輪6のトラック溝25の曲率中心O2とを、継手中心Oに対して等距離だけ軸方向に逆向きにオフセットさせている。すなわち、外輪23のトラック溝22の曲率中心O1を開口側とし、内輪26のトラック溝5の曲率中心O2を奥側にしている。これによって、両トラック溝22、25のそれぞれは、その軸方向中央から外輪底側(奥側)で浅く、外輪開口側で深くなっており、その結果、外輪23の底側(奥側)から開口側へ向けて径方向間隔が徐々に増加する楔状のボールトラックが形成されている。
The center of curvature O1 of the
そして、この外輪23には、合金元素としてC(炭素):0.45〜0.65wt%、Si(ケイ素):0.1〜1.0wt%、Mn(マンガン):0.1〜1.5wt%、V(バナジウム):0.05〜0.3wt%をそれぞれの範囲内で含有し、残部がFe(鉄)及び不可避的不純物からなる鋼材を用いる。
And in this outer ring |
外輪23において、トラック溝を包含する領域に高周波焼入が施され、硬化部が形成されている。ここで、高周波焼入れとは、高周波による表皮硬化を利用した処理物の表面のみを加熱して焼き入れを行うものである。なお、硬化部を形成する場合、高周波焼入れ以外の他の金属熱処理にて行ってもよい。
In the
C量の下限を0.45wt%としたのは、高周波焼入によって安定した高硬度を得るのに最低限必要なためである。一方、C量の上限を0.65wt%としたのは、多すぎると素材硬度が上昇して加工性が著しく低下することと、成分偏析防止のための高温拡散熱処理や炭化物の球状化など、特別な熱処理が必要でコストアップにつながるためである。 The lower limit of the amount of C is set to 0.45 wt% because it is the minimum necessary to obtain a stable high hardness by induction hardening. On the other hand, the upper limit of the amount of C is 0.65 wt%, if too much, the material hardness increases and the workability is remarkably reduced, and high temperature diffusion heat treatment for preventing component segregation and spheroidization of carbide, This is because a special heat treatment is necessary, leading to an increase in cost.
Si量の下限を0.1wt%としたのは、Siはもともと鋼中に含まれるもので、それ以下に減らすことの意義が希薄だからである。一方、Si量の上限を1.0wt%としたのは、Siは焼戻による軟化を抑える効果があり、高温用途で用いる安価な鋼材には欠かせないが、多すぎると冷間加工性、熱間加工性が低下するためである。 The reason why the lower limit of the amount of Si is set to 0.1 wt% is that Si is originally contained in steel and the significance of reducing it to less than that is rare. On the other hand, the upper limit of Si amount is 1.0 wt%, Si has an effect of suppressing softening due to tempering, and is indispensable for inexpensive steel materials used in high temperature applications, but if too much, cold workability, This is because hot workability is lowered.
Mn量の下限を0.1wt%としたのは、不純物として微量に含まれるSが粒界に偏析するのを防ぐため、Mnと化合させてMnSとして析出させるためである。一方、上限を1.5wt%としたのは、Mnは焼入性を向上させる有効な元素であるが、セメンタイトの中のFe原子と置換して複合炭化物を形成し、素材硬度を上昇させるので、添加しすぎると加工性や被削性が低下するためである。 The reason why the lower limit of the amount of Mn is set to 0.1 wt% is that it is combined with Mn and precipitated as MnS in order to prevent S contained in a trace amount as an impurity from segregating at the grain boundary. On the other hand, the upper limit was set to 1.5 wt%, but Mn is an effective element that improves hardenability, but it replaces Fe atoms in cementite to form composite carbides, increasing the material hardness. If too much is added, workability and machinability are lowered.
VはCと親和性が強いため、焼入前には両者が結合した炭化物の状態で存在する。焼戻によって素地との整合性がよい微小なV炭化物を析出させるためには、焼入加熱時に一旦Vを素地に溶け込ませる必要がある。V量の下限を0.05wt%としたのは、1000℃前後の高周波焼入加熱温度で最低限必要なVを素地に溶け込ませるためである。一方で、Vは非調質状態の素材硬度を著しく高めるので、多く添加しすぎると加工性や成形性が損なわれる。そのため、V量の上限は0.3wt%とした。 Since V has a strong affinity for C, it exists in the form of a carbide in which both are bonded before quenching. In order to precipitate fine V carbide having good consistency with the substrate by tempering, it is necessary to once dissolve V into the substrate during quenching heating. The reason why the lower limit of the amount of V is set to 0.05 wt% is to dissolve the minimum necessary V into the substrate at an induction hardening heating temperature of about 1000 ° C. On the other hand, V significantly increases the hardness of the material in the non-tempered state, so if too much is added, workability and formability are impaired. Therefore, the upper limit of the V amount is set to 0.3 wt%.
また、外輪23の硬度は、合金成分量に基づいた硬度の予測値が23≦HRC(ロックウエル硬さ)≦30となるようにする。合金成分量がわかれば、素材硬度を高精度で予測可能である。実際には、次の数1の式に各合金成分量を代入して求めることができる。
The hardness of the
ところで、外輪23を構成する鋼材は、鍛造後に空冷された状態では非調質状態となる。この非調質状態での硬度が高すぎると、後の機械加工がしにくくなる。一方、軟らかすぎると、非焼入硬化部の疲労強度が十分に得られない。今後、コンパクト化などにより、非焼入硬化部にも大きな負荷がかかることを考えると、焼入硬化部だけでなく非焼入硬化部の疲労強度も重要になる。このため、加工性の面からはHRC30以下に抑えるのが望ましい。
By the way, the steel material which comprises the outer ring |
また、非焼入硬化部の疲労強度としては、従来の中炭素鋼S53Cに対して平均で300MPaであることから、400MPa以上必要ということになる。従来から、回転曲げ疲労限度σWbと硬度(HV)との間にσWb=1.54HVなる関係が知られている。この式にσWb=400MPaを代入して必要な硬度を求めるとHRC23となる。したがって、非焼入硬化部の疲労強度の面からはHRC23以上であることが望ましい。 In addition, the fatigue strength of the non-quenched hardened portion is 300 MPa on average with respect to the conventional medium carbon steel S53C, so that 400 MPa or more is necessary. Conventionally, a relationship of σ Wb = 1.54 HV is known between the rotational bending fatigue limit σ Wb and the hardness (HV). Substituting σ Wb = 400 MPa into this equation yields the required hardness, resulting in HRC23. Therefore, it is desirable that it is HRC23 or more from the surface of the fatigue strength of a non-hardening hardening part.
このように、前記のような鋼材を使用した外輪23は、合金元素に0.05wt%以上のVを含有しているので、水素が侵入しても引張疲労強度の低下が小さいものとなる。これは、高周波焼入した後の焼戻しで微小なV炭化物が析出され、この微小なV炭化物は、素地との整合性がよく、引張疲労特性の劣化を招く拡散性水素を強力にトラップするためである。このため、コンパクト化などに伴って転がりすべり接触条件が厳しくなり、接触表面で潤滑剤や混入した微量の水が分解して水素が発生しても、それが鋼中に侵入することによって起きる早期剥離を抑制することができる。また、外側継手部材は高硬度を得ることができ、安定した強度を発揮することができる。しかも、焼入れ性及び加工性等に優れ、製造コスト低減を達成できる。
Thus, since the
特に、外側継手部材の硬度の予測値が23≦HRC≦30とすることによって、外側継手部材は、加工性及び強度性において優れたものとなる。 In particular, when the predicted value of the hardness of the outer joint member satisfies 23 ≦ HRC ≦ 30, the outer joint member is excellent in workability and strength.
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、固定型等速自在継手の外輪23のみを、合金元素としてC:0.45〜0.65wt%、Si:0.1〜1.0wt%、Mn:0.1〜1.5wt%、V:0.05〜0.3wt%をそれぞれの範囲内で含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる鋼材を用いたが、内輪26(内側継手部材)にこの鋼材を用いてもよい。また、固定型等速自在継手として、前記実施形態ではバーフィールド型(BJ)を示したが、軸方向と平行なストレート底を持つアンダーカットフリー型(UJ)の固定式等速自在継手にも適用可能である。さらに、これらバーフィールド型やアンダーカットフリー型以外のトラック溝形状を有する他の固定式等速自在継手にも適用可能である。
As described above, the embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. For example, only the
表1に示す化学成分のC−1〜C−10の試験品(実施品)とC−11〜C−17の試験品(比較品)とを製作して、軸荷重疲労試験を行った。各試験品は最小径部の直径が4mmで長さが約80mmの砂時計状体である。最小径部の中心まで均一に硬化するように、加熱温度1000℃をねらって高周波焼入し、その後に170℃で焼戻を施した。なお、比較品C−11はS53Cである。 C-1 to C-10 test products (implemented products) and C-11 to C-17 test products (comparative products) having chemical components shown in Table 1 were manufactured and subjected to an axial load fatigue test. Each test article is an hourglass-like body having a minimum diameter of 4 mm and a length of about 80 mm. In order to cure uniformly to the center of the minimum diameter portion, induction hardening was performed at a heating temperature of 1000 ° C., and then tempering was performed at 170 ° C. The comparative product C-11 is S53C.
疲労試験に先立ち、試験品に陰極電解法により水素チャージを施した。水素チャージには、1.4g/Lのチオ尿素を添加した0.05mol/Lの希硫酸水溶液を用いた。鋼種によって水素の拡散速度が異なり、また、同じ電流密度でも表面の水素濃度が異なる。それらを予め求めておいた上で、電流密度とチャージ時間を調整し、最小径部の中心まで拡散性水素濃度を均一に3wt−ppmとなるようにした。なお、ここでいう拡散性水素濃度とは、サンプルを180℃/hで昇温したときに常温から350℃までに放出される水素重量のサンプル重量に対する分率のことである。 Prior to the fatigue test, the test product was charged with hydrogen by a cathodic electrolysis method. For hydrogen charging, a 0.05 mol / L dilute sulfuric acid aqueous solution to which 1.4 g / L thiourea was added was used. The diffusion rate of hydrogen differs depending on the steel type, and the hydrogen concentration on the surface differs even at the same current density. After obtaining them in advance, the current density and the charge time were adjusted so that the diffusible hydrogen concentration was uniformly 3 wt-ppm up to the center of the minimum diameter portion. Here, the diffusible hydrogen concentration refers to the fraction of the weight of hydrogen released from room temperature to 350 ° C. when the sample is heated at 180 ° C./h with respect to the sample weight.
試験品に水素チャージした後、直ちに常温大気中で疲労試験を行った。試験における応力比はR=−1であり、負荷周波数は20kHzである。負荷回数が108回に達しても未破断であった場合は試験を打切った。なお、試験品に導入された拡散性水素は、常温でも鋼中を拡散し、時間が経てば散逸してしまう。しかし、今回行った試験はきわめて高速な負荷であり、ごく短時間で負荷回数が108回に達するので、拡散性水素が散逸する余地がない。したがって、疲労強度に及ぼす拡散性水素の影響を合理的に評価することができる。 Immediately after hydrogen charging the test article, a fatigue test was performed in a room temperature atmosphere. The stress ratio in the test is R = -1, and the load frequency is 20 kHz. Even if the number of loadings reached 10 8 times, the test was terminated if it was not broken. In addition, the diffusible hydrogen introduced into the test sample diffuses in the steel even at room temperature and dissipates over time. However, the tests conducted this time are extremely fast loads, and the number of loads reaches 10 8 in a very short time, so there is no room for diffusible hydrogen to dissipate. Therefore, the influence of diffusible hydrogen on fatigue strength can be rationally evaluated.
表2に疲労試験で得られたS/N線図を回帰して求めた107回における疲労強度を示す。Vを0.05wt%以上含む実施品は、そうでない比較品に対して疲労強度が高かった。これは、高周波焼入した後の焼戻で析出する、素地との整合性がよい微小なV炭化物が、引張疲労特性の劣化を招く拡散性水素を強力にトラップしたためと考えられる。なお、比較品C−14、15も微量のVを含むが、それらの疲労強度が低かったのは、焼戻によって析出するV炭化物が不十分であったためと考えられる。 Table regression of S / N diagram obtained in 2 to fatigue test shows the fatigue strength at 10 7 times was determined. The product containing 0.05 wt% or more of V had higher fatigue strength than the comparative product that was not. This is presumably because the minute V carbide that precipitates by tempering after induction hardening and has good consistency with the substrate strongly traps diffusible hydrogen that causes deterioration of tensile fatigue characteristics. The comparative products C-14 and 15 also contain a small amount of V, but their fatigue strength was low because the V carbides precipitated by tempering were insufficient.
外輪23の転がりすべり接触部に作用する最大接触面圧は、今後の使用条件の過酷化を考慮して高く見積もると4GPa程度である。その場合に接触縁に繰返し作用する引張応力は、摩擦を高く見積もって計算上600MPa程度である。また、今回の疲労試験では3wt−ppmの拡散性水素を強制的に導入して影響を見たが、実際にはそれほど多量の水素が侵入するのはごく稀なケースと考えられる。すなわち、107回における疲労強度が600MPa以上であれば、実用に十分に耐えうるものと考えられる。この観点から表2の実施品の107回における疲労強度を見ると、いずれも600MPa以上である。したがって、合金元素として少なくともVを0.05wt%以上含有し、高周波焼入後の焼戻でV炭化物を析出させることが、水素侵入下における疲労強度の低下を抑制するための必要条件といえる。
The maximum contact surface pressure acting on the rolling / sliding contact portion of the
外輪23にとって、非調質状態とは鍛造後に空冷された状態である。その状態での硬度が高すぎると、後の機械加工がしにくくなる。一方、軟らかすぎると、非焼入硬化部の疲労強度が十分に得られない。今後、コンパクト化などにより、非焼入硬化部にも大きな負荷がかかることを考えると、焼入硬化部だけでなく非焼入硬化部の疲労強度も重要になる。具体的には、加工性の面からはHRC30以下に抑えることが望ましい。一方、非焼入硬化部の疲労強度としては、従来の中炭素鋼S53Cに対して平均で300MPaであることから、400MPa以上必要ということになる。従来から、回転曲げ疲労限度σWbと硬度(HV)との間にσWb=1.54HVなる関係が知られている。この式にσWb=400MPaを代入して必要な硬度を求めるとHRC23となる。したがって、非焼入硬化部の疲労強度の面からはHRC23以上であることが望ましい。
For the
C−1a〜C−10aの試験品(実施品)と、C−11a〜C−17aの試験品(比較品)とを製作して、非調質状態の素材硬度を調べた。その結果、表3に示す。各試験品の化学成分は、C−1aはC−1に対応し、C−2aはC−2に対応し、C−3aはC−3に対応し、C−4aはC−4に対応し、C−5aはC−5に対応し、C−6aはC−6に対応し、C−7aはC−7に対応し、C−8aはC−8に対応し、C−9aはC−9に対応し、C−10aはC−10に対応し、C−11aはC−11に対応し、C−12aはC−12に対応し、C−13aはC−13に対応し、C−14aはC−14に対応し、C−15aはC−15に対応し、C−16aはC−16に対応し、C−17aはC−17に対応する。 C-1a to C-10a test products (implemented products) and C-11a to C-17a test products (comparative products) were manufactured, and the material hardness in an untempered state was examined. The results are shown in Table 3. The chemical composition of each test product is as follows: C-1a corresponds to C-1, C-2a corresponds to C-2, C-3a corresponds to C-3, and C-4a corresponds to C-4. C-5a corresponds to C-5, C-6a corresponds to C-6, C-7a corresponds to C-7, C-8a corresponds to C-8, C-9a Corresponds to C-9, C-10a corresponds to C-10, C-11a corresponds to C-11, C-12a corresponds to C-12, C-13a corresponds to C-13 , C-14a corresponds to C-14, C-15a corresponds to C-15, C-16a corresponds to C-16, and C-17a corresponds to C-17.
22 トラック溝 22 Track groove
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006035358A JP2007211955A (en) | 2006-02-13 | 2006-02-13 | Fixed type constant velocity universal joint |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006035358A JP2007211955A (en) | 2006-02-13 | 2006-02-13 | Fixed type constant velocity universal joint |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007211955A true JP2007211955A (en) | 2007-08-23 |
Family
ID=38490580
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006035358A Withdrawn JP2007211955A (en) | 2006-02-13 | 2006-02-13 | Fixed type constant velocity universal joint |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007211955A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010014474A (en) * | 2008-07-02 | 2010-01-21 | Ntn Corp | Detection method for detecting state of occurrence of contact fatigue damage on fixed type constant velocity universal joint |
JP2010014473A (en) * | 2008-07-02 | 2010-01-21 | Ntn Corp | Detection method of detecting temporal change generated when contact fatigue damage is generated |
-
2006
- 2006-02-13 JP JP2006035358A patent/JP2007211955A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010014474A (en) * | 2008-07-02 | 2010-01-21 | Ntn Corp | Detection method for detecting state of occurrence of contact fatigue damage on fixed type constant velocity universal joint |
JP2010014473A (en) * | 2008-07-02 | 2010-01-21 | Ntn Corp | Detection method of detecting temporal change generated when contact fatigue damage is generated |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3593668B2 (en) | Rolling bearing | |
JP2590645B2 (en) | Rolling bearing | |
EP3088550A1 (en) | Carburized-steel-component production method, and carburized steel component | |
JP5260032B2 (en) | Induction hardened steel excellent in cold workability, rolling member made of the steel, and linear motion device using the rolling member | |
JP2008001943A (en) | Rolling and/or sliding parts and manufacturing method thereof | |
JP2007113027A (en) | Heat treatment method for steel, method for producing rolling-supporting apparatus and rolling-supporting apparatus | |
JP2007211955A (en) | Fixed type constant velocity universal joint | |
JP2019039044A (en) | Rolling slide member and rolling bearing | |
JP2010236049A (en) | Method for manufacturing bearing part excellent in rolling-fatigue characteristics under foreign-matter environment | |
JP2018021654A (en) | Rolling slide member, its manufacturing method, carburization steel material and rolling bearing | |
JP2000204445A (en) | Rolling bearing parts for high temperature use | |
JP5668283B2 (en) | Manufacturing method of rolling sliding member | |
JP5597976B2 (en) | Bearing constituent member, method for manufacturing the same, and rolling bearing provided with the bearing constituent member | |
JP4608379B2 (en) | Rolling parts and rolling bearings using the same | |
WO2005098057A1 (en) | Rolling part and ball bearing | |
JP2005113257A (en) | Rolling bearing | |
JP2007218396A (en) | Sliding type constant velocity universal joint | |
JP2006138376A (en) | Radial needle roller bearing | |
JP3792542B2 (en) | Rolling parts and power transmission parts | |
JP6457601B2 (en) | Rolling bearing | |
JP2000213553A (en) | Constant velocity universal joint | |
JPH11210767A (en) | Rolling bearing | |
JP2009235444A (en) | Method for applying heat-treatment for steel, method for manufacturing machine part, machine part, and rolling bearing | |
JP2006063355A (en) | Rolling bearing and method for manufacturing bearing ring thereof | |
JPH10184701A (en) | Rolling bearing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20090512 |