JP2007333038A

JP2007333038A - 円錐ころ軸受

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Publication number: JP2007333038A
Application number: JP2006163800A
Authority: JP
Inventors: Naoya Seno; 直也瀬野
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2006-06-13
Filing date: 2006-06-13
Publication date: 2007-12-27

Abstract

【課題】異物混入潤滑環境下でも、耐摩耗性、耐焼き付き性に優れる円錐ころ軸受を提供する。
【解決手段】構成部材のうち少なくとも一つを、Ｓｉ量０．４質量％以上、Ｍｎ量０．４質量％以上で、且つＳｉ量＋Ｍｎ量が１．０質量％以上の合金元素を含む鋼材で構成し、当該構成部材には窒化又は浸炭窒化処理による熱処理を施し、当該構成部材の表層部の組織に１μｍ以下のＳｉ・Ｍｎ系窒化物を単位面積あたり１〜１０％析出させ、且つ転動体の残留オーステナイト量を１０質量％以下とし、当該転動体の表面粗さを０．１０μｍＲａ以下とし、当該転動体と内輪大鍔面との合成粗さ０．３５μｍＲａ以下としたことにより、耐摩耗性及び表面粗さの経時的変化を抑制し、内輪大鍔面における耐焼き付き性を向上し、転がり疲労寿命を向上する。
【選択図】図１

Description

本発明は円錐ころ軸受に関するものであり、自動車、産業機械、建設機械、鉄鋼機械等のトランスミッションやエンジン、減速機など、近年の高速化、高温化により潤滑条件が厳しくなっている環境下で使用される円錐ころ軸受に関するものである。

転がり軸受は、潤滑条件が厳しくなると、焼き付き、摩耗などの問題が生じる。近年の低燃費化要求による転がり軸受の小型化や高効率化により使用条件が厳しくなっている。例えば、高速回転下で使用される場合には、摩擦条件を表すＰＶ（Ｐ：面圧、Ｖ：速度）値が高くなるため、転動体と軌道輪に生じる滑り摩耗が問題となっている。
また、自動車用トランスミッションなどに用いられる転がり軸受では、駆動系ギヤなどと潤滑機構を共有しており、潤滑油中に多量の酸化鉄摩耗粉が存在する。このような劣悪な異物混入潤滑環境下においては転がり軸受内部に異物を噛み込むことで、構成部材の走行面に圧痕を生じる。この圧痕の縁では、相手部材が通過する度に応力集中部となり、繰り返し剪断応力の影響によって剥離が生じ、定格疲れ寿命の１０分の１程度の寿命にしか到達しないという問題がある。

また、転がり軸受の作動初期には、転走面へ十分な潤滑油が供給されず、軌道輪と転動体との間での油膜形成が不十分となり、金属間接触を起こし、摩耗による焼き付きを生じる。更に、十分な油膜が形成されていても軌道輪と転動体が線接触となる構造を持つころ軸受や円錐ころ軸受などでは、金属接触部において転動体が回転方向に大きく傾く現象、即ちスキュー滑りを起こすため、焼き付きが問題となっている。
また、転がり軸受のうち、軌道輪に鍔部を有する構造のころ軸受や円錐ころ軸受及び自動調心軸受では、転動体の案内面となる鍔部において滑りを生じるため、焼き付きが問題となっている。

従来は、このような剥離、摩耗、焼き付きによる軸受寿命の低下を防止する目的で、転がり軸受を構成する部材に要求される高負荷、高耐久性を満足するために、例えばＪＩＳ鋼種であるＳＵＪ２鋼を用い、全ての構成部材を窒化又は浸炭窒化処理によって強化してきた。しかしながら、全ての構成部材を強化することにのみ着目され、構成部材同士の影響を考慮した軸受設計はなされていなかった。そのため、相手部材への攻撃性が増して軸受性能を低下させたり、過剰なコスト上昇を招いたりするといった問題が生じる。更に、従来の転がり軸受では、破損形態を表面起点型剥離と内部起点型剥離に層別してきたが、表面起点型剥離では、摩擦係数の増大によるピーリング損傷や、異物混入潤滑環境下での圧痕を起点とした剥離損傷は、単に応力集中部での繰り返し剪断応力による剥離損傷と考えられていた。

このような問題を解決するため、下記特許文献１には、軸受構成部材のうち少なくとも一つに、合金元素としてＣ：０．２〜１．２質量％、Ｓｉ：０．７〜１．５質量％、Ｍｏ：０．５〜１．５質量％、Ｃｒ：０．５〜２．０質量％を含む鋼を用い、且つ浸炭窒化処理を施し、表面窒素濃度０．８〜１．３質量％及び炭素濃度０．２〜０．８質量％を満足し、熱処理後の製品表面に０．１μｍ以下のＴｉＣを析出させることで、高速回転環境下においても摩耗や焼き付きを防止できると記載されている。

また、下記特許文献２には、ころ軸受において、少なくともころはＣｒ：３．０〜２０．０質量％の高Ｃｒ鋼からなり、その表面層にはＨｖ９００以上の窒化層を備えると共に、深部硬さがＨｖ５００以上を満足することで、転動疲労寿命、焼き付き、かじり、異物摩耗などに効果的であると開示されている。
また、下記特許文献３には、軸受構成部材の少なくとも一つに炭化物形成元素を含む鋼材を用い、浸炭窒化処理を施すことで、表面層に微細な炭化物及び炭窒化物による分散強度により表面硬さを向上し、且つ残留オーステナイト量が、−４．７×（残留オーステナイト量％）＋９２０≦表面硬さＨｖ≦−４．７×（残留オーステナイト量％）＋１０２０の範囲にある合金鋼から構成される転がり軸受が、異物混入潤滑環境下において長寿命をなすと開示されている。

また、下記特許文献４には、Ｃを０．２質量％以上１．０質量％以下含み、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖの少なくとも一種類以上の組合せによる総含有量が１．０質量％以上含んだ鋼材に浸炭窒化処理を施すことで、表層部に存在する炭窒化物の単位面積あたりの面積率を１０％以上、最大炭窒化物径を３μｍ以下とし、且つ残留オーステナイト量が２５質量％４５質量％であり、表面硬さがＨｖ７５０以上である合金鋼から構成される転がり軸受が、異物混入潤滑環境下において長寿命をなすと開示されている。

また、下記特許文献５には、Ｃを０．３質量％以上１．２質量％以下含み、Ｓｉを０．５質量％以上２．０質量％以下含み、Ｍｎを０．２質量％以上２．０質量％以下含み、Ｃｒを０．５質量％以上２．０質量％以下含む鋼材でころ軸受の転動体を構成し、この転動体に浸炭窒化処理を施して、表層部のＮ濃度が０．２質量％以上２．０質量％以下、Ｃ濃度が０．６質量％以上２．５質量％以下にすることで表層部の熱処理後の硬さをＨｖ６５０以上とし、且つ焼戻し温度を２００℃以上３００℃以下とすることにより、同表層部における残留オーステナイト量を０質量％以上２０質量％以下とし、更に、転動体の表面粗さを軌道面の表面粗さ寄りも小さくすれば、異物混入潤滑環境下において長寿命をなすと開示されている。

特開２０００−４５０４９号公報特開２００１−１８７９１６号公報特開平４−２６７５２号公報特開平５−７８８１４号公報特開２００５−３３７３６１号公報

しかしながら、前述した従来の技術では軸受の長寿命化、特に耐摩耗性、耐焼き付き性が不十分であり、また窒素量を増加させた場合には軸受作製の際に研削性の低下が懸念されたため、窒素量を増加させた場合の耐摩耗性及び耐焼き付き性に関しては十分な検証がなされていない。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、異物混入潤滑環境下でも、耐摩耗性、耐焼き付き性に優れる円錐ころ軸受を提供することを目的とするものである。

本発明者らは、鋭意検討を行った結果、耐摩耗性及び耐焼き付き性を向上させるには、Ｓｉ、Ｍｎ窒化物の析出が効果的であることを見出し、特に単位面積あたり１％以上析出することが効果的であると判明した。
従来使用しているＪＩＳ鋼種ＳＵＪ２を用いてもＳｉ、Ｍｎ窒化物が十分析出せず、耐摩耗性、耐焼き付き性向上効果がなく、長寿命効果が得られないことがあった。耐焼き付き性及び耐圧痕性に効果を持たせるために十分なＳｉ、Ｍｎ窒化物を析出させるためには、合金元素のうちＳｉ量０．４質量％以上、Ｍｎ量０．４質量％以上、且つＳｉ量＋Ｍｎ量が１．０質量％以上含まれる鋼材を使用しなければならないことが判明した。

更に、耐焼き付き性を向上させるためには、転がり接触面において良好な潤滑状態を維持する必要がある。潤滑状態の良否は油膜厚さ（ｈ：ＥＨＬ油膜厚さ）と転がり接触面における合成粗さ（σ＝（σ₁ ²＋σ₂ ²）^1/2、σ₁，σ₂：接触２面の２乗平均粗さ）を用いた油膜パラメータ（Λ＝ｈ／σ）で判断される。良好な潤滑状態を維持するためには、ＥＨＬ油膜厚さが一定ならばσを低くする必要があり、転動体の初期表面粗さを０．１０μＲａ以下とし、且つ転動体と内輪大鍔面との合成粗さを０．３５μｍＲａ以下とすることが耐焼き付き性に効果的であることが判明した。

而して、本発明のうち請求項１に係る円錐ころ軸受は、内外輪、転動体からなる円錐ころ軸受において、構成部材のうち少なくとも一つがＳｉ量０．４質量％以上、Ｍｎ量０．４質量％以上で、且つＳｉ量＋Ｍｎ量が１．０質量％以上の合金元素を含む鋼材からなり、当該構成部材には窒化又は浸炭窒化処理による熱処理が施され、当該構成部材の表層部の組織に１μｍ以下のＳｉ・Ｍｎ系窒化物が単位面積あたり１〜１０％析出し、且つ転動体の残留オーステナイト量が１０質量％以下であり、当該転動体の表面粗さが０．１０μｍＲａ以下であり、当該転動体と内輪大鍔面との合成粗さが０．３５μｍＲａ以下であることを特徴とするものである。

本発明の円錐ころ軸受に関する数値の臨界的意義は以下の通りである。
［Ｓｉ量：０．４質量％以上］
合金元素のうち、Ｓｉは、製鋼時の脱酸剤として０．１質量％以上が必要とされる。また、焼戻し軟化抵抗性を向上させる元素である。浸炭及び浸炭窒化処理において添加量が多いほど、極表層部のＣ、Ｎ濃度を高濃度化するため、Ｓｉ及びＭｎを含有した窒化物（「以下、Ｓｉ・Ｍｎ系窒化物）を十分に析出させるためには、下限値を０．４質量％以上とするが、多量に添加し過ぎると鋼の靭性を低下させたり、深部への窒素の拡散を阻害したりすることから、好ましくは１．２質量％以下とする。

［Ｍｎ量：０．４質量％以上］
合金元素のうち、Ｍｎは、製鋼時の脱酸剤として０．１質量％以上が必要とされる。また、焼入れ性を向上させる元素である。Ｓｉ・Ｍｎ系窒化物を十分に析出させるためには、下限値を０．４質量％以上とするが、多量に添加すると鍛造性及び切削性を低下させたり、鋼中不純物であるＳ、Ｐと共存して介在物として存在したりすることから、好ましくは１．２質量％以下とする。

［Ｓｉ量＋Ｍｎ量：１．０質量％以上］
耐摩耗性、耐焼き付き性を向上させる目的で、Ｓｉ・Ｍｎ系窒化物を析出させるためには、鋼材の合金成分のうちＳｉ、Ｍｎ共に多く添加し、且つ十分に窒素を固溶させなければならない。そこで、Ｓｉ量＋Ｍｎ量を１．０質量％以上とした。しかしながら、鋼材中の窒素濃度が或る一定量を超えると、鋼材含有のＣｒと結合し、巨大な窒化物を形成してしまう。転がり軸受として使用する際には、内部応力集中部となり、軸受機能を低下させることとなる。また、生産面においても熱処理時間が長時間となり、コストが大幅に増加し、熱処理生産性を低下させる。また、過度に窒化物を析出させてしまうと研削性を著しく阻害するため、好ましくは上限値を２．０質量％以下とする。

［表層部の組織においてＳｉ・Ｍｎ系窒化物の単位面積あたりの面積率：１％以上］
合金成分のうちＳｉ及びＭｎを含む鋼材を用い、窒素濃度を増加させると、微細で高硬度なＳｉ・Ｍｎ系窒化物が析出し、転動体の表層部が分散強化される。耐摩耗性、耐焼き付き性に十分な効果を持たせるために下限値を１％とした。
［表層部の組織においてＳｉ・Ｍｎ系窒化物の単位面積あたりの面積率：１０％以下］
転動体の表層部にＳｉ・Ｍｎ系窒化物がある一定以上析出すると高硬度となり、熱処理後の研削性が著しく低下する。また、靭性が低下し、割れが生じるなどの強度低下を招く恐れがあるため、上限値を１０％とした。

［表面残留オーステナイト量：１０質量％以下］
転がり疲れにおいて残留オーステナイト量を増加させると、耐表面疲労強度は向上する。しかしながら、残留オーステナイト量が増加すると表面硬さが低下し、耐圧痕性が低下するため、劣悪な異物混入潤滑環境下では軸受回転中に形状変化が生じる。加えて、高温で使用される場合や剪断発熱が発生する際には、残留オーステナイトが分解してしまい、経時的形状崩れが表面粗さの低下を招く。十分な耐摩耗性及び耐焼き付き性を確保するためには、表面残留オーステナイト量を１０質量％以下とする。一方、耐摩耗性、耐焼き付き性のみを追求してしまうと、転動体の寿命低下を招くため、好ましくは５質量％以上とする。

［転動体の表面粗さ：０．１０μｍＲａ以下］
転動体の初期表面粗さを抑えることで、転がり軸受が回転、接触する際に相手部材（軌道輪部材）との間で生じる接線力を低減することができる。相手部材への攻撃性を緩和させる目的で、初期表面粗さを０．１０μｍＲａ以下とした。特に、異物混入潤滑環境下などの劣悪な環境下で使用される場合には経時的に表面粗さが著しく低下するため、より好ましくは初期表面粗さを０．０８μｍＲａ以下とする。

［転動体と内輪大鍔面との合成表面粗さ：０．３５μｍＲａ以下］
転動体と内輪大鍔面における合成表面粗さが低いほど、油膜パラメータが大きくなるため、耐摩耗性、耐焼き付き性に効果的である。しかしながら、転動体の表面粗さよりも相手部材となる内輪大鍔面の粗さの差が著しく大きくなると、転動体表面への攻撃性が増して、その効果が失われてしまう。十分な耐摩耗性及び耐焼き付き性を発揮するためには、合成表面粗さを０．３５μｍＲａ以下とする。特に潤滑の厳しい環境下では、０．１５μｍＲａ以下とする。

［転動体のＣ：０．３ｗｔ％以上１．２ｗｔ％以下］
Ｃは、焼入れによってマルテンサイト組織となり、基地組織を硬化させる作用がある。転動部材として必要な心部硬さを得るためにＣの下限値は０．３ｗｔ％以上とすることが好ましい。一方、過剰に添加すると、セメンタイトの析出が過剰となり、浸炭窒化処理によって粗大化して、靭性が低下する。このため、上限値を１．２ｗｔ％とすることが好ましい。

［転動体のＣｒ：０．５ｗｔ％以上２．０ｗｔ％以下］
Ｃｒは焼入れ性を向上させると同時に、炭化物形成元素であり、材料を強化する炭化物の析出を促進し、更に微細化させる。０．５ｗｔ％未満であると焼入れ性が低下して十分な硬さが得られなかったり、浸炭窒化時に炭化物が粗大化したりする。２．０ｗｔ％を超えると、浸炭窒化時に表面にＣｒ酸化膜が形成されて、炭素及び窒素の拡散を阻害する。そのため、Ｃｒ含有量は０．５ｗｔ％以上２．０ｗｔ％以下とすることが好ましい。

［転動体表面の面積３７５μｍ²中における０．０５μｍ以上１μｍ以下のＳｉ・Ｍｎ系窒化物の個数が１００個以上］
析出強化の理論において析出物粒子間距離の小さい方が強化能に優れるので、窒化物の面積率が同じであっても、面積３７５μｍ²の範囲の、平均粒径０．０５μｍ以上１μｍ以下のＳｉ・Ｍｎ系窒化物を１００個以上とすることで、析出数を増やし、析出物粒子間距離を小さくして強化することが好ましい。また、平均粒径０．０５μｍ以上のＳｉ・Ｍｎ系窒化物のうち、０．０５〜０．５０μｍのＳｉ・Ｍｎ系窒化物の個数比率を２０％以上にすることにより、更に強化することが可能になる。

而して、本発明のうち請求項１に係る円錐ころ軸受によれば、内外輪、転動体からなる円錐ころ軸受において、構成部材のうち少なくとも一つを、Ｓｉ量０．４質量％以上、Ｍｎ量０．４質量％以上で、且つＳｉ量＋Ｍｎ量が１．０質量％以上の合金元素を含む鋼材で構成し、当該構成部材には窒化又は浸炭窒化処理による熱処理を施し、当該構成部材の表層部の組織に１μｍ以下のＳｉ・Ｍｎ系窒化物を単位面積あたり１〜１０％析出させ、且つ転動体の残留オーステナイト量を１０質量％以下とし、当該転動体の表面粗さを０．１０μｍＲａ以下とし、当該転動体と内輪大鍔面との合成粗さ０．３５μｍＲａ以下としたことにより、耐摩耗性及び表面粗さの経時的変化を抑制し、内輪大鍔面における耐焼き付き性を向上し、転がり疲労寿命を向上し、もって潤滑条件が非常に厳しい環境下においても長寿命化を達成することができる。

次に、本発明の円錐ころ軸受の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態の円錐ころ軸受の断面図である。この円錐ころ軸受は、内方部材である内輪１、外方部材である外輪２、転動体３、保持器４を備えた、呼び番号ＨＲ３０２０６Ｃ及びＬ４４６４９Ｒ／Ｌ４４６１０Ｒの円錐ころ軸受である。
まず、円錐ころ軸受の鋼材に対し、２円筒摩耗試験機を用いて耐摩耗性及び表面粗さの比較を行った。また、円錐ころ軸受焼き付き試験機を用いて耐焼き付き性の効果確認を行った。また、円錐ころ軸受耐久寿命試験機を用いて長寿命効果の確認を行った。

下記表１に示す各組成の鉄鋼材料を用い、所定の熱処理を施して各試験体を作製した。熱処理条件は以下の通りである。
・ずぶ焼入れ：８２０〜８７０℃ ０．５〜１．０Ｈｒ
Ｒｘガス雰囲気中油冷却
・浸炭焼入れ：８２０〜８８０℃ １．０〜５．０Ｈｒ
エンリッチガス雰囲気中処理後放冷＋焼入れ（ずぶ焼入れと同条件）
・窒化焼入れ：８２０〜９２０℃ １．０〜５．０Ｈｒ
Ｒｘガス＋アンモニアガス雰囲気中
処理後放冷＋焼入れ（ずぶ焼入れと同条件）
・浸炭窒化焼入れ：８２０〜９２０℃ １．０〜５．０Ｈｒ
Ｒｘガス＋エンリッチガス＋アンモニアガス雰囲気中
処理後放冷＋焼入れ（ずぶ焼入れと同条件）
・焼戻し：１５０〜３００℃

熱処理品質の確認については、以下の手順で行った。
・窒素濃度
窒素濃度の測定は、電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）を用い、加速電圧１５ｋＶで行った。
・Ｓｉ・Ｍｎ系窒化物の面積率
電界放射型走査型電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）を用い、加速電圧１０ｋＶで転動体表面の観察を行った。窒化物面積率については、倍率５００倍で最低３視野以上写真を撮影し、写真を２値化してから画像解析装置により面積率を計算した。
・残留オーステナイト量
Ｘ線解析法を用い、被験面の表面を直接測定した。
確認結果並びに転動体の表面粗さ、転動体表面と内輪大鍔面との合成粗さを表２に示す。

次に、前記熱処理が施された各試験体を２円筒摩耗試験機に取付けて、以下の条件で摩耗試験を行い、表面粗さの測定を行った。２個の試験体は互いに逆向きに回転し、上側に取付けられた試験体上部から荷重を負荷し、潤滑油を滴下する２個の試験体に所定の面圧に相当する荷重を負荷した状態で、所定の滑り率で、所定の滑り距離となるまで接触回転させた後、表面の摩耗量を単位距離あたりの摩耗量で評価する。表面粗さはＪＩＳＢ０６０１に従って測定した。
・試験体の寸法：外径３０ｍｍ×厚さ７ｍｍ×長さ１０ｍｍ
・試験体の表面粗さ：０．０１μｍＲａ
・駆動側の回転速度：１０ｍｉｎ^-1
・従動側の回転速度：７ｍｉｎ^-1
・滑り率：３０％
・滑り距離：３０００ｍ
・潤滑油：スピンドル油＃１０
・面圧：１１７６ＭＰａ

焼き付き試験及び耐久寿命試験に使用する円錐ころ軸受は、以下の手順で作製した。即ち、軌道輪は、ＪＩＳＧ４８０５に記載のＳＵＪ２鋼を用い、所定の寸法の棒鋼より旋削加工にて切り出した。転がり軸受に必要とされる材料強度は前述した熱処理により付与し、その後、研削加工により所定の形状及び品質を得た。転動体は、所定の寸法の線材から冷間鍛造により素形品を作製し、前述した熱処理を施したものを研削加工し、所定の形状及び品質を得た。保持器は、所定の厚さの帯鋼を用い、冷間深絞りプレスにて籠型の素形品を作製し、窓開け工程を経た後に、ショットピーニング加工により表面品質を付与した。これらの製造方法によって作製した構成部材を組合せ、試験体の円錐ころ軸受を得た。

［焼き付き試験］
円錐ころ軸受焼き付き試験機を用い、以下の条件で焼き付き試験を行った。焼き付き試験は、潤滑油を供給しながら内輪を運転した状態から潤滑油の供給を停止し、トルクが急上昇するまでの時間を測定することで評価する。比較例１の焼き付き時間を１としたときの比率で表す。
・試験軸受：ＨＲ３０２０６Ｃ
・スラスト荷重：３９２０Ｎ
・回転速度：６０００ｍｉｎ^-1
・供給停止前給油量：４８０ｃｃ／ｍｉｎ
・潤滑油：トラクション油ＶＧ６８

［耐久寿命試験］
円錐ころ軸受耐久寿命試験機を用い、以下の条件で焼き付き試験を行った。劣悪な環境を再現するため、潤滑油へは鉄製の微小異物を混入し、転送面に剥離が生じるまで試験を行った。軸受端面に取付けた振動値計が初期振動の２倍の値を示した時点を寿命とした。各仕様毎にｎ＝１０の耐久寿命試験を行い、ワイブルプロットで算出したＬ１０寿命で比較検証を行った。比較例１の寿命を１としたときの比率で表す。
・試験軸受：Ｌ４４６４９Ｒ／Ｌ４４６１０Ｒ
・スラスト荷重：３９２０Ｎ
・ラジアル荷重：１９６００Ｎ
・回転速度：４０００ｍｉｎ^-1
・潤滑油：トラクション油ＶＧ６８
・異物混入量：０．５ｇ／Ｌ
（硬さ）：Ｈｖ９００
（大きさ）：０〜１００μｍ５０％・１００〜２００μｍ５０％
試験結果を下記表３に示す。同表から明らかなように、本発明の実施例は、比較例に比して、摩耗量も少なく、試験後の表面粗さも良好で、耐焼き付き性に優れ、長寿命を達成できる。

このように、本発明の円錐ころ軸受によれば、内外輪、転動体からなる円錐ころ軸受において、構成部材のうち少なくとも一つを、Ｓｉ量０．４質量％以上、Ｍｎ量０．４質量％以上で、且つＳｉ量＋Ｍｎ量が１．０質量％以上の合金元素を含む鋼材で構成し、当該構成部材には窒化又は浸炭窒化処理による熱処理を施し、当該構成部材の表層部の組織に１μｍ以下のＳｉ・Ｍｎ系窒化物を単位面積あたり１〜１０％析出させ、且つ転動体の残留オーステナイト量を１０質量％以下とし、当該転動体の表面粗さを０．１０μｍＲａ以下とし、当該転動体と内輪大鍔面との合成粗さ０．３５μｍＲａ以下としたことにより、耐摩耗性及び表面粗さの経時的変化を抑制し、内輪大鍔面における耐焼き付き性を向上し、転がり疲労寿命を向上し、もって潤滑条件が非常に厳しい環境下においても長寿命化を達成することができる。

本発明の転がり軸受の一実施形態を示す円錐ころ軸受の断面図である。

符号の説明

１は内輪
２は外輪
３は転動体
４は保持器

Claims

内外輪、転動体からなる円錐ころ軸受において、構成部材のうち少なくとも一つがＳｉ量０．４質量％以上、Ｍｎ量０．４質量％以上で、且つＳｉ量＋Ｍｎ量が１．０質量％以上の合金元素を含む鋼材からなり、当該構成部材には窒化又は浸炭窒化処理による熱処理が施され、当該構成部材の表層部の組織に１μｍ以下のＳｉ・Ｍｎ系窒化物が単位面積あたり１〜１０％析出し、且つ転動体の残留オーステナイト量が１０質量％以下であり、当該転動体の表面粗さが０．１０μｍＲａ以下であり、当該転動体と内輪大鍔面との合成粗さが０．３５μｍＲａ以下であることを特徴とする円錐ころ軸受。