JP2008008434A - Rolling bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、嵌め合い面でのクリープ現象や局部脈動変位による部材の損傷を低減した転がり軸受に関するものである。 The present invention relates to a rolling bearing in which damage to a member due to a creep phenomenon on a mating surface and local pulsation displacement is reduced.
一般的に転がり軸受は、軌道輪としての内輪および外輪と、該内輪と外輪間の保持器を介して転動自在に保持されたボールまたはコロよりなる転動体とより構成されており、前記転がり軸受を支持する支持部材としてのハウジングまたは軸との嵌め合いは、軌道輪の回転側ではJISによるしまりばめ、また静止側ではJISによるすきまばめとなっている。
従って、荷重条件等によりすきまばめ側の軌道輪(例えば、外輪)と支持部材との間で相対的摺動や微少の叩かれ振動が生じ易く、クリープ現象やフレッティング現象による部材の損傷等が生じることがある。これを防止するために、従来より色々の手段が研究されている。
昨今、熱硬化性樹脂被膜や含フッ素重合体被膜などを軌道輪のすきまばめ側の周面に被覆し、ハウジングと軌道輪間のクリープに対処したものなどが見受けられる。(例えば、特許文献1参照)
さらにまた、前記被膜の軌道輪周面との密着性を図るために、前記被膜の下地層としてリン酸塩被膜を施すことなどが行われている。
Therefore, relative sliding or slight tapping vibration is likely to occur between the bearing ring (for example, outer ring) on the clearance fit side and the support member depending on the load condition, etc., and damage to the member due to creep or fretting phenomenon, etc. May occur. In order to prevent this, various means have been studied conventionally.
Recently, a thermosetting resin film, a fluoropolymer film, or the like is coated on the circumferential surface of the race ring on the clearance fit side to cope with creep between the housing and the race ring. (For example, see Patent Document 1)
Furthermore, in order to achieve adhesion of the coating with the raceway surface, a phosphate coating is applied as a base layer of the coating.
上述のごとく転がり軸受のクリープ現象等による部材の損傷に対する対策としては、基本的に軌道輪の周面に固体潤滑材層を設けているが、近年転がり軸受の使用条件も多様化し、またその要求寿命やメインテナンス性などから、特に自動車用等に使用される転がり軸受にあっては、クリープ発生条件に対しても厳しくなってきており、従来のごとき被覆方式では必ずしも十分とは言えないものとなってきている。
また、前記被膜の下地層としてのリン酸塩被膜は、被膜の密着性という意味では勝れているが、使用条件がより苛酷となることにより、従来のクリープ現象等に対し、更にボール、ローラなどの転動体により軌道輪に生じる局部弾性変形(山状変形)の周方向移動(脈動)による応力変位挙動(以下、局部脈動変位という)は、被膜の下地層に層内剥離等の不具合を発生させ、軸受としてのトラブルに発展する恐れが生じる。
As mentioned above, as a countermeasure against damage due to the creep phenomenon of rolling bearings, etc., a solid lubricant layer is basically provided on the peripheral surface of the bearing ring. In rolling bearings used for automobiles, etc., due to their longevity and maintenance, etc., the creep generation conditions are becoming stricter, and the conventional coating method is not necessarily sufficient. It is coming.
In addition, the phosphate coating as an undercoat layer of the coating is superior in terms of adhesion of the coating, but due to the more severe use conditions, the conventional creep phenomenon, etc. Stress displacement behavior (hereinafter referred to as “local pulsation displacement”) due to circumferential movement (pulsation) of local elastic deformation (mountain deformation) generated in the raceway by rolling elements such as rolling causes problems such as delamination within the coating. This may cause a problem as a bearing.
本発明は、上記に鑑み、従来の前記転がり軸受のクリープ現象等に対処するばかりでなく、局部脈動変位に対する耐密着性、耐被膜層損傷を含む耐久性に勝れた転がり軸受を提供するところに、その目的がある。 In view of the above, the present invention provides a rolling bearing that not only copes with the creep phenomenon of the conventional rolling bearing but also has excellent durability including adhesion resistance against local pulsation displacement and damage to the coating layer. Has its purpose.
本発明の転がり軸受は、
1)鋼からなる内輪および外輪と、該内輪と外輪間の保持器を介して転動自在に保持された転動体とよりなる転がり軸受において、前記転がり軸受を支持するハウジングまたは軸との嵌め合いがすきまばめである前記内輪または外輪の少なくとも前記嵌め合い周面に、所定金属の酸化物または水酸化物の第1被膜を所定厚さ被覆し、さらに該被膜の表面上に所定の固体潤滑剤の第2被膜を所定厚み被覆させたものである。
The rolling bearing of the present invention is
1) In a rolling bearing comprising an inner ring and an outer ring made of steel, and a rolling element that is movably held via a cage between the inner ring and the outer ring, the fitting with a housing or a shaft that supports the rolling bearing A predetermined thickness of a first metal oxide or hydroxide coating is coated on at least the fitting peripheral surface of the inner ring or outer ring, which is a loose fit, and a predetermined solid lubricant is formed on the surface of the coating. The second coating is coated with a predetermined thickness.
2)上述の1)において、前記第1被膜は、軸受負荷により転動体が内輪または外輪の軌道輪に当接し、かつ周方向に公転移動することによって内輪内周面または外輪外周面に生じる周方向に移動する前記軌道輪の弾性変位により、前記第1被膜に発生する引張り応力より大きな膜強度を有するものとしたものであり、
3)上述の1)または2)において、前記所定金属の酸化物または水酸化物の第1被膜を、Zr、TiまたはSiの少なくとも1種の金属元素を含む酸化物または水酸化物と、フッ素元素とを含む被膜とし、また、所定の固体潤滑剤の第2被膜を、少なくとも含フッ素重合体系被膜または二硫化モリブデン含有系被膜よりなる被覆としたものであり、
4)上述の1)〜3)において、前記所定金属の酸化物または水酸化物の第1被膜の被覆量を、前記それぞれの金属元素として20〜200mg/m2 とし、且つ、所定金属の酸化物または水酸化物の被膜中のフッ素元素と金属元素とのモル重量比を0.1〜0.5の範囲としたものであり、
5)上述の1)〜4)において、前記第1被膜の所定厚さを、0.05〜0.1μmとし、また、第2被膜の所定厚さを10〜50μmとしたものである。
2) In the above 1), the first coating is formed on the inner peripheral surface of the inner ring or the outer peripheral surface of the outer ring when the rolling element abuts on the inner ring or the outer ring raceway due to the bearing load and revolves in the circumferential direction. Due to the elastic displacement of the raceway moving in the direction, the film strength is greater than the tensile stress generated in the first coating,
3) In the above 1) or 2), the first coating of the oxide or hydroxide of the predetermined metal comprises an oxide or hydroxide containing at least one metal element of Zr, Ti or Si, and fluorine. A coating containing an element, and the second coating of a predetermined solid lubricant is a coating comprising at least a fluorine-containing polymer coating or a molybdenum disulfide-containing coating,
4) In the above 1) to 3), the coating amount of the first coating of the predetermined metal oxide or hydroxide is 20 to 200 mg / m 2 as each of the metal elements, and oxidation of the predetermined metal The molar weight ratio of the fluorine element and the metal element in the coating of the product or hydroxide is in the range of 0.1 to 0.5,
5) In the above 1) to 4), the predetermined thickness of the first coating is 0.05 to 0.1 μm, and the predetermined thickness of the second coating is 10 to 50 μm.
即ち、本発明は、基本的にすきまばめである軌道輪の周面に、従来よりクリープ現象やフレッティング現象に実績のある、少なくとも含フッ素重合体系被膜または二硫化モリブデン含有系被膜よりなる固体潤滑剤層を最外表面層(第2被膜)として施し、その下地層(第1被膜)として、従来の表面密着性には勝れるが比較的に層内の許容剪断応力が若干低い、結晶質であるリン酸塩被膜に替えて、Zr、TiまたはSi(好ましくは、ZrまたはTi)の少なくとも1種の金属元素を含む酸化物または水酸化物の被膜を組み合わせたことを特徴とする。 In other words, the present invention basically provides a solid lubricant consisting of at least a fluorine-containing polymer coating or a molybdenum disulfide-containing coating, which has a proven track record in creeping and fretting phenomena. The material layer is applied as the outermost surface layer (second coating), and the underlying layer (first coating) is superior to the conventional surface adhesion, but has a relatively low allowable shear stress in the layer. Instead of the phosphate coating, the oxide or hydroxide coating containing at least one metal element of Zr, Ti or Si (preferably Zr or Ti) is combined.
すなわち、本発明は、転がり軸受において前記第1被膜、第2被膜の苛酷条件下における被覆仕様に対し、基本的には、前記第1被膜としてZr、TiまたはSiの少なくとも1種の金属元素を含む酸化物または水酸化物の被膜を施すものであり、また多くの実験の結果より、前記第1被膜、第2被膜の最適の被覆条件を見出し設定したものである。
特に、転がり軸受の転動体(ボール、ローラ)による前記局部脈動変位に注目し、これによる前記第1、第2被膜への影響を捉え、仕様設定をしたものである。
That is, according to the present invention, in the rolling bearing, for the coating specifications under severe conditions of the first coating and the second coating, basically, at least one metal element of Zr, Ti or Si is used as the first coating. The coating of oxide or hydroxide is applied, and the optimum coating conditions for the first coating and the second coating are found and set based on the results of many experiments.
In particular, attention is paid to the local pulsation displacement due to rolling elements (balls, rollers) of a rolling bearing, and the specification is set by taking into consideration the influence on the first and second films.
本発明は、Zr、TiまたはSi(好ましくは、ZrまたはTi)の少なくとも1種の金属元素を含む酸化物または水酸化物と、フッ素元素とを含む被膜を第1被膜とし、その上に少なくとも含フッ素重合体系被膜または二硫化モリブデン含有系被膜よりなる固体潤滑剤層(第2被膜)を組み合わせることにより、前記局部脈動変位による不具合にも勝れた効果を期待し得る転がり軸受を提供することができる。 In the present invention, a film containing an oxide or hydroxide containing at least one metal element of Zr, Ti or Si (preferably Zr or Ti) and a fluorine element is used as a first film, and at least on Provided is a rolling bearing that can be expected to have an effect superior to problems due to local pulsation displacement by combining a solid lubricant layer (second coating) comprising a fluorine-containing polymer coating or a molybdenum disulfide-containing coating. Can do.
[実施の形態1]
図1は、本発明の実施の形態1における、転がり軸受の1例を断面にて示す説明図である。
図2は、図1における、すべりはめあいを有する転動輪の一部分の拡大断面説明図である。
図3は、転がり軸受の負荷状態における局部脈動変位の概要を示す説明図である。
図において、1は転がり軸受、2は外輪、3は内輪、4は転動体(ボール)、5は保持器、6は被膜、61は第1被膜、62は第2被膜、Pは負荷分布、Pmaxは最大負荷、εは最大弾性変位である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is an explanatory view showing, in section, an example of a rolling bearing according to
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional explanatory view of a part of the rolling wheel having a slip fit in FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an outline of local pulsation displacement in a load state of the rolling bearing.
In the figure, 1 is a rolling bearing, 2 is an outer ring, 3 is an inner ring, 4 is a rolling element (ball), 5 is a cage, 6 is a coating, 61 is a first coating, 62 is a second coating, P is a load distribution, Pmax is the maximum load and ε is the maximum elastic displacement.
図において、転がり軸受1は、基本的に外輪1、内輪2および保持器5を介して回転自在に保持される転動体4より構成されている。外輪、内輪は例えば軸受用鋼等の鋼材よりなる。転動体は例えば軸受用鋼等の鋼材やセラミックス等各種材料が適用できる。
外輪2および内輪3はそれぞれハウジングまたは軸と適当な嵌め合いをもって係合されている。通常の転がり軸受1では、例えば、内輪3は駆動軸とJISによるしまりばめの嵌め合いにより係合され、外輪2は、組み立てやメンテナンス上からハウジングに、JISによるすきまばめにより係合されている。
In the figure, the rolling
Each of the
従って、回転負荷が掛かると、嵌め合いの緩いすきまばめ側が相対的移動する可能性が大きく、これにより所謂軸受のクリープ現象やフレティング現象が生じ、その部材の損傷をきたすことになる。
また、従来のクリープ現象(「回転輪側のクリープ」や「連れ回りによるクリープ」)に対し、例えば、図3に示すように、内輪回転駆動の場合に、外輪1とそれを支持するハウジング間に、負荷を受けた転動体4による前述の局部脈動変位が発生する。
この局部脈動変位は、転動体4による局部的な最大負荷Pmaxによって発生し、しかもこれによる外輪2の最大の弾性変位εは、外輪1の連れ回り方向に匍匐移動する。そして、この局部脈動変位は、前記第1被膜61の層内における破損の発生原因となる。
Therefore, when a rotational load is applied, there is a high possibility that the loose fit side with a loose fit will move relatively, so that a so-called bearing creep phenomenon and fretting phenomenon occur, resulting in damage to the member.
In addition, for example, as shown in FIG. 3, in the case of the inner ring rotation drive, the conventional creep phenomenon ("creep on the rotating wheel side" or "creep due to rotation"), for example, between the
This local pulsation displacement is generated by a local maximum load Pmax by the rolling element 4, and the maximum elastic displacement ε of the
従来の第1被膜61として使用されていた結晶質であるリン酸塩被膜では、この局部脈動変位に対しては耐久性が必ずしも十分でなく、本出願人は多くの実験結果より、Zr、TiまたはSi(好ましくは、ZrまたはTi)の少なくとも1種の金属元素を含む酸化物または水酸化物の被膜)が局部脈動変位に対し、極めて有効であるとの知見を得たものである。
The crystalline phosphate coating used as the conventional
本実施の形態における転がり軸受の第1被膜61の被覆条件につき、以下の試験を実施した。
試 験1;
軸受に発生する、いわゆる、局部脈動変位の影響と対策を考察するために、局部脈動変位に代行した折り曲げ試験により塗膜剥離状況を観察した。
1)試験片
試験片は鋼材としてSPCCを使用し、サイズは150×70×0.8mmのものを用いた。
2)表面処理
(1)Zr付着量10mg/m2 +パルリューベF1457(焼付条件170℃180分)
(2)Zr付着量20mg/m2 +パルリューベF1457(焼付条件 同上 )
(3)Zr付着量200mg/m2 +パルリューベF1457(焼付条件 同上 )
(4)Zr付着量300mg/m2 +パルリューベF1457(焼付条件 同上 )
(5)微細リン酸マンガン皮膜+パルリューベF1457(焼付条件 同上 )
付着量は、下記化成処理液による化成処理時間を変えることにより制御した。
また、パルリューベF1457の膜厚は、50μm(一定)とした。
3)化成処理液
成分名 添加方法
Zr ヘキサフルオロジルコン酸(IV)水溶液
Ti ヘキサフルオロチタン酸(IV)水溶液
F フッ化水素酸
pH 水酸化ンナトリウムにて調製(pH=4.0)
ヘキサフルオロジルコン酸(IV)水溶液と、フッ化水素酸試薬とを用いて、ジルコニウム濃度が200ppmであり、全フッ素濃度が300ppmである水溶液を調整した。前記水溶液を40℃に加温し、更に水酸化ナトリウム試薬でpHを4.0に調整したものを化成処理液とした。
4)試験方法
JISK5400に準拠して試験を行った。
心棒は弊社の治具の関係により0.8mmを使用して、折り曲げ試験を行った。
The following tests were carried out for the coating conditions of the
In order to consider the effects and countermeasures of the so-called local pulsation displacement generated in the bearing, the state of coating film peeling was observed by a bending test in place of the local pulsation displacement.
1) Test piece The test piece used SPCC as a steel material, and the size used the thing of 150x70x0.8mm.
2) Surface treatment (1) Zr adhesion amount 10 mg / m 2 + Pallube F1457 (baking conditions 170 ° C. 180 minutes)
(2) Zr adhesion amount 20mg / m 2 + Pallube F1457 (Same as above)
(3) Zr adhesion amount 200mg / m 2 + Pallube F1457 (Same as above)
(4) Zr adhesion amount 300mg / m 2 + Pallube F1457 (Same as above)
(5) Fine manganese phosphate coating + PALLUBE F1457 (Same as above)
The adhesion amount was controlled by changing the chemical conversion treatment time with the chemical conversion treatment liquid described below.
In addition, the film thickness of PalLube F1457 was set to 50 μm (constant).
3) Chemical conversion liquid Component name Addition method Zr Hexafluorozirconic acid (IV) aqueous solution Ti Hexafluorotitanic acid (IV) aqueous solution F Hydrofluoric acid pH Prepared with sodium hydroxide (pH = 4.0)
An aqueous solution having a zirconium concentration of 200 ppm and a total fluorine concentration of 300 ppm was prepared using a hexafluorozirconic acid (IV) aqueous solution and a hydrofluoric acid reagent. The aqueous solution was heated to 40 ° C. and further adjusted to pH 4.0 with a sodium hydroxide reagent was used as a chemical conversion treatment solution.
4) Test method A test was conducted in accordance with JISK5400.
The mandrel was subjected to a bending test using 0.8 mm due to our jig.
5)試験結果
図4a、図4bは、本試験1の結果を外観写真により比較した図である。
図4a、図4bの結果から表1に示されるように、Zr付着量10mg/m2 、300mg/m2 では部分的に剥離が認められ、Zrの付着量としては20mg/m2 〜200mg/m2 の範囲が好ましいことがわかった。
なお、リン酸マンガン被膜に対しては、剥離に対する大幅な改善が認められた。
4a and 4b are diagrams in which the results of the
As shown in Table 1 from the results of FIGS. 4a and 4b, partial peeling was observed at Zr deposition amounts of 10 mg / m 2 and 300 mg / m 2 , and the Zr deposition amount was 20 mg / m 2 to 200 mg / m 2. It has been found that a range of m 2 is preferred.
In addition, the improvement with respect to peeling was recognized with respect to the manganese phosphate film.
試 験2;
前記金属元素ZrおよびTiとフッ素元素との、被膜としてのモル重量比を変化させた場合の密着性評価試験を行った。
1)試験片
SPCC(冷延鋼板:JIS−G−3141)
2)表面処理および測定方法
試験1における化成処理液と同じの成分名、添加方法により表面処理して、金属元素の付着量、(フッ素元素/金属元素)のモル重量比を変化させ密着性を比較した。
なお、被膜金属元素の付着量の測定方法は、蛍光X線分析装置((株)リガク製 System3270)を用いて行った。
また、(フッ素元素/金属元素)のモル重量比の測定方法は、X線光電子分光分析装置(クレートス社製 ESCA850)を用いて表面処理被膜層表面のフッ素元素と金属元素のモル重量比を測定し求めたた。
各試料番号の金属元素の付着量(mg/m2 )および( フッ素元素/金属元素)モル重量比の値は、下記のとおりである。
試料番号 金属元素の付着量(mg/m2 ) ( フッ素元素/金属元素)
Zr Ti モル重量比
1 21 0 0.11
2 85 0 0.15
3 0 68 0.15
4 183 0 0.48
5 350 0 0.26
6 88 0 0.07
7 92 0 0.56
3)密着性評価方法
固体潤滑剤塗装後の試験片表面に鋭利なカッターで1mm間隔の碁盤目を100個切り、該碁盤目を粘着テープで剥離し、碁盤目の未剥離の残存個数を数える。
An adhesion evaluation test was conducted when the molar weight ratio of the metal elements Zr and Ti and the fluorine element as a coating was changed.
1) Test piece SPCC (Cold rolled steel sheet: JIS-G-3141)
2) Surface treatment and measurement method Surface treatment is performed by the same component name and addition method as the chemical conversion treatment liquid in
In addition, the measuring method of the adhesion amount of a coating metal element was performed using the fluorescent-X-ray-analysis apparatus (System 3270 by Rigaku Corporation).
The molar weight ratio of (fluorine element / metal element) is measured using an X-ray photoelectron spectrometer (ESCA850 manufactured by Crates Co., Ltd.) to measure the molar weight ratio of fluorine element and metal element on the surface of the surface treatment coating layer. I asked for it.
Values of the adhesion amount (mg / m 2 ) and (fluorine element / metal element) molar weight ratio of the metal element of each sample number are as follows.
Sample number Amount of metal element attached (mg / m 2 ) (Fluorine element / Metal element)
ZrTi
2 85 0 0.15
3 0 68 0.15
4 183 0 0.48
5 350 0 0.26
6 88 0 0.07
7 92 0 0.56
3) Adhesion evaluation method Cut 100 grids at 1 mm intervals on the surface of the test piece after coating with solid lubricant with a sharp cutter, peel the grids with adhesive tape, and count the number of remaining unstriped grids. .
4)試験結果
表2は、本試験2の結果を示す図表である。
表2より明らかなように、モル重量比kが約0.1〜0.5の範囲では勝れた密着性を示している。ただ、Zrが多過ぎると密着性は低下している(試料番号5)。
モル重量比kが0.1未満、および0.5を越えたモル重量比の場合は密着性が低下する。従って、密着性に対してはモル重量比kが約0.1〜0.5の範囲が好ましい。
なお、別途試験として行った従来のリン酸塩被膜による上記に準じた試験結果では、上記試験番号5における結果とほぼ同一の結果(試料番号1〜4に対し密着性約70%)が得られている。
従って、本発明の第1被膜では、従来のリン酸塩被膜に比し、良好な密着度を期待し得るものである。
Table 2 is a chart showing the results of
As is apparent from Table 2, excellent adhesion is exhibited when the molar weight ratio k is in the range of about 0.1 to 0.5. However, when there is too much Zr, adhesiveness will fall (sample number 5).
When the molar weight ratio k is less than 0.1 and the molar weight ratio exceeds 0.5, the adhesion is lowered. Therefore, the molar weight ratio k is preferably in the range of about 0.1 to 0.5 for adhesion.
In addition, in the test result according to the above by the conventional phosphate coating performed as a separate test, the result almost the same as the result in the above test number 5 (adhesion about 70% with respect to the
Therefore, the first coating of the present invention can be expected to have a good degree of adhesion as compared with the conventional phosphate coating.
また、金属元素がSi化合物の場合についても、上記試験1、2に準じる試験を実施した。金属元素Zr、Tiの場合に比較して、前記局部脈動変位に代行した折り曲げ試験結果では、ほぼ同一の結果が確認された。しかし、密着性評価試験においては、金属元素Zr、Tiの場合に比較して、試験データのバラツキが若干大きい結果となった。
従って、本発明の転がり軸受の第1被膜61としては、Zr、TiまたはSiの少なくとも1種の金属元素を含む酸化物または水酸化物の被膜として限定しているが、ppmの故障率を謳う自動車用等の用途に対しては、前記金属元素としてはZrまたはTiがより好ましい。
Moreover, the test according to the said
Accordingly, the
転がり軸受; 6212型
第1被膜;前記試験1における化成処理液を使用。
成分名 添加方法
Zr ヘキサフルオロジルコン酸(IV)水溶液
Ti ヘキサフルオロチタン酸(IV)水溶液
F フッ化水素酸
pH 水酸化ナトリウムにて調製(pH=4.0)
表面処理;
ヘキサフルオロジルコン酸(IV)水溶液と、フッ化水素酸試薬とを用いて、ジルコニウム濃度が200ppm、全フッ素濃度が300ppmである水溶液を調整した。前記水溶液を40℃に加温し、更に水酸化ナトリウム試薬でpHを4.0に調整したものを化成処理液とした。
脱脂後に水洗を施した6212型転がり軸受の外輪を、前記表面処理用処理液に180秒間浸漬して表面処理皮膜層を析出させた後に、水洗、イオン交換水洗、更に乾燥を行い、処理液および水分を除去した。前記表面処理皮膜層を析出させた外輪に、第2被膜62としてフッ素系固体潤滑塗料(デフリックコートFH−70(株)川邑研究所製)を膜厚が50μmとなるように塗装した。さらに、塗装後に180℃で60分間焼き付けを行い供試材とした。
耐久試験;局部脈動変位ε約5μmを与える負荷条件下で長期耐久試験を行った。
なお、比較のため、従来のリン酸マンガン被膜を第1被膜61とし、上記と同様のフッ素系固体潤滑塗料を第2被膜62として同一条件にて施した供試品を併行試験した。
ハウジングとのはめあい寸法は同一とした。
Rolling bearing; 6212 type first coating; using the chemical conversion treatment liquid in
Component name Addition method Zr Hexafluorozirconic acid (IV) aqueous solution Ti Hexafluorotitanic acid (IV) aqueous solution
F Hydrofluoric acid pH Prepared with sodium hydroxide (pH = 4.0)
surface treatment;
An aqueous solution having a zirconium concentration of 200 ppm and a total fluorine concentration of 300 ppm was prepared using a hexafluorozirconic acid (IV) aqueous solution and a hydrofluoric acid reagent. The aqueous solution was heated to 40 ° C. and further adjusted to pH 4.0 with a sodium hydroxide reagent was used as a chemical conversion treatment solution.
The outer ring of the 6212 type rolling bearing that has been degreased and washed with water is immersed in the surface treatment liquid for 180 seconds to deposit a surface treatment film layer, and then washed with water, ion-exchanged water, and further dried, and the treatment liquid and Water was removed. The outer ring on which the surface-treated film layer was deposited was coated with a fluorine-based solid lubricant paint (Deflick Coat FH-70, manufactured by Kawamata Laboratories) as the
Durability test: A long-term durability test was performed under a load condition giving a local pulsation displacement ε of about 5 μm.
For comparison, a conventional test piece in which a conventional manganese phosphate coating was used as the
The fitting dimensions with the housing were the same.
比較供試品は、計算寿命時間の約2倍の耐久時間において、外輪の周中央部にブリスターが発生し、第2被膜および第1被膜の一部が剥離した。
図5(a)は、比較供試品の耐久試験終了後の状況を示す図であり、図5(b)は、同ブリスター部の固体潤滑被膜剥離状況を示す図である。
これに比し本実施例の供試品は、試験打ち切り時間として設定した、計算寿命時間の3倍に至る耐久試験終了後においても、ブリスター、スカッフィング等の不具合もなく、安定した被膜状態を維持していることが確認された。
In the comparative sample, blistering occurred at the circumferential center of the outer ring and the second coating and a part of the first coating were peeled off during the endurance time approximately twice the calculated life time.
Fig.5 (a) is a figure which shows the condition after completion | finish of the endurance test of a comparative sample, and FIG.5 (b) is a figure which shows the solid lubricant film peeling condition of the blister part.
In contrast, the specimen of this example maintains a stable coating state without any defects such as blistering and scuffing even after the end of the durability test that is set as the test cutoff time, which is three times the calculated life time. It was confirmed that
上述においては、主として自動車用等の厳しい条件下における転がり軸受に対して、述べられているが、高負荷や高速条件における一般向け転がり軸受に対しても十分適用することができる。 In the above description, it has been described mainly for rolling bearings under severe conditions such as those for automobiles, but it can be sufficiently applied to general rolling bearings under high load and high speed conditions.
1 転がり軸受
2 外輪
3 内輪
4 転動体(ボール)
5 保持器
6 被膜
61 第1被膜
62 第2被膜
P 負荷分布
Pmax 最大負荷
ε 最大弾性変位
DESCRIPTION OF
5
Claims (5)
The predetermined thickness of the first coating is 0.05 to 0.1 μm, and the predetermined thickness of the second coating is 10 to 50 μm. Rolling bearings as described in
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