JP2016196958A - Rolling device and rolling bearing - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rolling device which can be manufactured in a simple processing method, for achieving a longer life by suppressing its surface damage even when used with rolling parts having lower oil film formability, and to provide a rolling bearing.SOLUTION: A deep groove ball bearing 1 includes an outer ring 11, an inner ring 12, and balls 13. The arithmetic mean roughness of the surface of the rolling part of each of the outer ring 11 and the inner ring 12 is larger than the arithmetic mean roughness of the surface of the rolling part of each of the balls 13. The Rockwell hardness of the surface of the rolling part of each of the outer ring 11 and the inner ring 12 is lower than the Rockwell hardness of the surface of the rolling part of each of the balls 13. The surfaces of the rolling parts of the outer ring 11 and the inner ring 12 are subjected to chemical treatment after tempering treatment. With the chemical treatment, coatings 11B, 12B including at least one of iron oxide and compound are formed on the surfaces of the rolling parts of the outer ring 11 and the inner ring 12, respectively.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、転動装置および転がり軸受に関し、特に、第1および第2の転動部品を備えた転動装置および転がり軸受に関するものである。   The present invention relates to a rolling device and a rolling bearing, and particularly to a rolling device and a rolling bearing provided with first and second rolling parts.

転がり軸受などの転動装置は転動部の潤滑状態が悪いために油膜形成が不十分になる環境で使用されると、ピーリング、焼き付きなどの表面損傷およびこの表面損傷を起点としたはく離が転動部の表面に発生する。これにより、転動装置の寿命は低下する。たとえば、論文「潤滑」(非特許文献1)には、転がり軸受の内外輪と転動体との間で、潤滑状態の過酷さを示す油膜パラメータΛが約1.2以上になる条件では転がり軸受の寿命は長くなるが、油圧パラメータΛが1.2以下となる条件では転動部に表面起点型のはく離が起きるため転がり軸受の寿命は低下することが記載されている。   When a rolling device such as a rolling bearing is used in an environment where oil film formation is insufficient due to poor lubrication of the rolling part, surface damage such as peeling and seizure and peeling caused by this surface damage may occur. Occurs on the surface of moving parts. Thereby, the lifetime of a rolling device falls. For example, the paper “Lubrication” (Non-Patent Document 1) describes a rolling bearing under the condition that the oil film parameter Λ indicating the severity of the lubrication state is about 1.2 or more between the inner and outer rings of the rolling bearing and the rolling elements. However, it is described that, when the hydraulic parameter Λ is 1.2 or less, surface-lamination type peeling occurs in the rolling part, so that the life of the rolling bearing is reduced.

油膜形成性が悪い状態で使われる転がり軸受の一般的な表面損傷対策として、研磨または超仕上げ加工によって転がり軸受の転動部の表面粗さを小さくする方法がある。この他の表面損傷対策として、たとえば、特開2006−161887号公報(特許文献1)には、針状ころ軸受のころまたは内外輪の転動部に微小凹部を形成し、その凹部に固体潤滑剤を被覆する方法が記載されている。また、たとえば、特許第2997074号公報(特許文献2)には、転動部に微小凹部をランダムに形成し、油膜形成能力を高める方法が記載されている。   As a general countermeasure against surface damage of a rolling bearing used in a state where oil film formation is poor, there is a method of reducing the surface roughness of the rolling portion of the rolling bearing by polishing or superfinishing. As another surface damage countermeasure, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-161887 (Patent Document 1), a minute concave portion is formed in a roller or a rolling portion of an inner and outer ring of a needle roller bearing, and solid lubrication is performed in the concave portion. A method of coating the agent is described. In addition, for example, Japanese Patent No. 2997074 (Patent Document 2) describes a method of forming minute concave portions at random in a rolling portion to enhance oil film forming ability.

特開2006−161887号公報JP 2006-161887 A 特許第2997074号公報Japanese Patent No. 2997074

高田浩年,鈴木進,前田悦生,潤滑,26,9,(1981),p.645−650Takada, H., Suzuki, Susumu Maeda, Lubrication, 26, 9, (1981), p. 645-650

上記の研磨および超仕上げ加工によって転がり軸受の転動部の表面粗さを小さくする方法では、処理部材の形状および寸法によっては加工が難しいため十分に表面粗さを小さくすることができない場合がある。また、上記の各公報に記載された方法では、転動部に凹部が形成されるため、加工工程が複雑である。   In the method of reducing the surface roughness of the rolling part of the rolling bearing by the above polishing and superfinishing, the surface roughness may not be sufficiently reduced because the processing is difficult depending on the shape and dimensions of the processing member. . Moreover, in the method described in each of the above publications, since the recess is formed in the rolling part, the machining process is complicated.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な加工方法によって製造でき、かつ転動部の油膜形成性が悪い状態で使用されても表面損傷を抑制することによって長寿命を実現する転動装置および転がり軸受を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to suppress the surface damage even if it can be manufactured by a simple processing method and is used in a state where the oil film forming property of the rolling part is poor. It is providing the rolling device and rolling bearing which implement | achieve a lifetime.

本発明の転動装置は、JIS規格SUJ2からなる第1の転動部品と、第1の転動部品に接触し、かつJIS規格SUJ2からなる第2の転動部品とを備えている。第1および第2の転動部品の各々は焼入れ処理された後に焼き戻し処理されている。第1の転動部品の転動部の表面の算術平均粗さは、第2の転動部品の転動部の表面の算術平均粗さよりも大きい。第1の転動部品の転動部の表面のロックウェル硬度は、第2の転動部品の転動部の表面のロックウェル硬度よりも低い。第1の転動部品の転動部の表面は焼き戻し処理された後に化成処理されており、第1の転動部品の転動部の表面に化成処理によって鉄の酸化物および化合物の少なくともいずれかを含む皮膜が形成されている。   The rolling device according to the present invention includes a first rolling part made of JIS standard SUJ2, and a second rolling part made of JIS standard SUJ2 in contact with the first rolling part. Each of the first and second rolling parts is tempered after being quenched. The arithmetic average roughness of the surface of the rolling part of the first rolling component is larger than the arithmetic average roughness of the surface of the rolling part of the second rolling component. The Rockwell hardness of the surface of the rolling part of the first rolling component is lower than the Rockwell hardness of the surface of the rolling part of the second rolling component. The surface of the rolling part of the first rolling part is subjected to a chemical conversion treatment after being tempered, and at least one of iron oxide and compound is formed on the surface of the rolling part of the first rolling part by chemical conversion treatment. A film containing such is formed.

転動装置が第1および第2の転動部品の転動部の表面間の油膜形成性が悪い条件で使用される際、第1および第2の転動部品の転動部の表面間では、微小な粗さ突起同士の干渉がおきている。本発明の転動装置によれば、第1の転動部品の転動部の表面は、第2の転動部品の転動部の表面よりも、算術平均粗さが大きく、ロックウェル硬度が低い。さらに、第1の転動部品の転動部の表面に化成処理によって鉄の酸化物および化合物の少なくともいずれかを含む皮膜が形成されている。このため、転動装置の運転開始から短時間経過後において、第1の転動部品の転動部の表面の微小な粗さ突起が第2の転動部品の転動部の表面に接触することにより、第1の転動部品の転動部の表面の微小な粗さ突起の傾斜を小さくすることができる。これにより、第1の転動部品の転動部の表面の微小な粗さ突起と、この粗さ突起に接触する第2の転動部品の転動部の表面との局所面圧が低下するため、この粗さ突起との接触による第2の転動部品の転動部の表面の損傷を抑制することができる。したがって、第2の転動部品の転動部の表面の損傷による転動装置の寿命の低下を抑制することができる。よって、転動装置の長寿命を実現することができる。また、第1の転動部品の転動部のロックウェル硬度を第2の転動部品の転動部のロックウェル硬度より低くすることによって、第2の転動部品の転動部の表面の疲労の進行を抑制することができる。これらの効果によって、転動装置の長寿命を実現することができる。   When the rolling device is used under the condition that the oil film forming property between the surfaces of the rolling parts of the first and second rolling parts is poor, between the surfaces of the rolling parts of the first and second rolling parts, There is interference between minute roughness protrusions. According to the rolling device of the present invention, the surface of the rolling part of the first rolling part has an arithmetic average roughness larger than that of the surface of the rolling part of the second rolling part, and has a Rockwell hardness. Low. Furthermore, a film containing at least one of an iron oxide and a compound is formed on the surface of the rolling portion of the first rolling component by chemical conversion treatment. For this reason, after a short time has elapsed from the start of operation of the rolling device, the minute roughness protrusions on the surface of the rolling part of the first rolling part come into contact with the surface of the rolling part of the second rolling part. Thereby, the inclination of the minute roughness protrusion of the surface of the rolling part of the first rolling component can be reduced. Thereby, the local surface pressure of the minute roughness protrusion of the surface of the rolling part of the 1st rolling component and the surface of the rolling part of the 2nd rolling component which contacts this roughness protrusion falls. Therefore, damage to the surface of the rolling part of the second rolling component due to contact with the roughness protrusion can be suppressed. Therefore, the lifetime reduction of the rolling device due to damage of the surface of the rolling part of the second rolling component can be suppressed. Therefore, the long life of the rolling device can be realized. Further, by making the Rockwell hardness of the rolling part of the first rolling part lower than the Rockwell hardness of the rolling part of the second rolling part, the surface of the rolling part of the second rolling part is reduced. The progress of fatigue can be suppressed. With these effects, a long life of the rolling device can be realized.

上記の転動装置において好ましくは、皮膜は、四三酸化鉄を含んでいる。このため、第1の転動部品の転動部の表面の微小な粗さ突起を脆くすることができる。したがって、第1の転動部品の転動部の表面の微小な粗さ突起が第2の転動部品の転動部の表面に接触することにより、第1の転動部品の転動部の表面の微小な粗さ突起の傾斜を小さくすることが容易である。   In the above rolling device, preferably, the coating contains triiron tetroxide. For this reason, the minute roughness protrusion on the surface of the rolling part of the first rolling component can be made brittle. Therefore, the minute roughness protrusions on the surface of the rolling part of the first rolling part come into contact with the surface of the rolling part of the second rolling part, so that the rolling part of the first rolling part It is easy to reduce the inclination of minute roughness protrusions on the surface.

上記の転動装置において好ましくは、第1の転動部品の転動部の表面のロックウェル硬度は、第2の転動部品の転動部の表面のロックウェル硬度よりも0.5以上低い。このため、第1の転動部品の転動部の表面の微小な粗さ突起が第2の転動部品の転動部の表面に接触することよる、第2の転動部品の転動部の表面の疲労の進行を遅延することができる。なお、このロックウェル硬度は、ロックウェル硬度Cスケール(HRC)である。   Preferably, in the above rolling device, the Rockwell hardness of the surface of the rolling part of the first rolling part is 0.5 or more lower than the Rockwell hardness of the surface of the rolling part of the second rolling part. . For this reason, the rolling part of the 2nd rolling component by the minute roughness protrusion of the surface of the rolling part of the 1st rolling component contacting the surface of the rolling part of the 2nd rolling component The progress of surface fatigue can be delayed. The Rockwell hardness is the Rockwell hardness C scale (HRC).

上記の転動装置において好ましくは、第2の転動部品の転動部の表面のロックウェル硬度は、61.5HRC以上である。このため、第1の転動部品の転動部の表面の微小な粗さ突起が第2の転動部品の転動部の表面に接触することよる、第2の転動部品の転動部の表面の疲労の進行をさらに遅延することができる。   In the above rolling device, preferably, the Rockwell hardness of the surface of the rolling part of the second rolling component is 61.5 HRC or more. For this reason, the rolling part of the 2nd rolling component by the minute roughness protrusion of the surface of the rolling part of the 1st rolling component contacting the surface of the rolling part of the 2nd rolling component The progress of surface fatigue can be further delayed.

また、上記の転動装置において好ましくは、第1の転動部品のロックウェル硬度は60.0HRCである。このため、第1の転動部品の硬度低下による転動装置の転動疲労寿命低下を防止することができる。   In the above rolling device, preferably, the first rolling component has a Rockwell hardness of 60.0 HRC. For this reason, it is possible to prevent the rolling fatigue life of the rolling device from being reduced due to the hardness reduction of the first rolling component.

上記の転動装置は、第1の転動部品の転動部の表面には超仕上げ加工が施されておらず、その算術平均粗さが0.15〜0.7μm程度であり、粗さ曲線の二乗平均平方根傾斜が0.15〜0.30程度になっており、一方で第2の転動部品の転動部の表面には超仕上げ加工が施されており、その算術平均粗さが0.1μm以下程度であり、粗さ曲線の二乗平均平方根傾斜が0.10以下程度になっている条件で使用されてもよい。第1の転動部品の形状および寸法のために第1の転動部品の転動部の表面の算術平均粗さおよび二乗平均平方根傾斜を小さくできない場合等では上記の粗さの組み合わせ条件が成立する場合があり、第2の転動部品の転動部に表面損傷(特にピーリング)が発生しやすい。しかし、この場合でも上記の表面処理を適用することにより第1の転動部品の転動部の表面の微小な粗さ突起の傾斜を十分に小さくすることができる。このため、第2の転動部品の転動部の表面損傷(特にピーリング)による転動装置の寿命の低下を抑制することができる。また、上記の場合でも上記の硬度差の設置と第2の転動部品の硬度限定を適用することにより、第2の転動部品の転動部の表面の疲労の進行を抑制することができる。このため、第2の転動部品の転動部の表面損傷(特にピーリング)による転動装置の寿命の低下を抑制することができる。   In the above rolling device, the surface of the rolling part of the first rolling component is not superfinished, and its arithmetic average roughness is about 0.15 to 0.7 μm. The root mean square slope of the curve is about 0.15 to 0.30. On the other hand, the surface of the rolling part of the second rolling part is superfinished, and its arithmetic average roughness May be used under the condition that the root mean square slope of the roughness curve is about 0.10 or less. When the arithmetic mean roughness and root mean square slope of the surface of the rolling part of the first rolling part cannot be reduced due to the shape and dimensions of the first rolling part, the above combination condition of roughness is satisfied. In some cases, surface damage (particularly peeling) is likely to occur in the rolling part of the second rolling component. However, even in this case, the inclination of the minute roughness protrusions on the surface of the rolling part of the first rolling component can be sufficiently reduced by applying the above surface treatment. For this reason, the fall of the lifetime of a rolling device by the surface damage (especially peeling) of the rolling part of a 2nd rolling component can be suppressed. Further, even in the above case, by applying the above hardness difference and limiting the hardness of the second rolling part, it is possible to suppress the progress of fatigue on the surface of the rolling part of the second rolling part. . For this reason, the fall of the lifetime of a rolling device by the surface damage (especially peeling) of the rolling part of a 2nd rolling component can be suppressed.

本発明の転がり軸受は、上記の転動装置により構成される。転がり軸受は、内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、外輪軌道面と内輪軌道面との間で転動する複数の転動体とを備えている。外輪および内輪は第1の転動部品からなり、転動体は第2の転動部品からなる。このため、外輪および内輪は第1の転動部品からなり、転動体は第2の転動部品からなる転がり軸受を提供することができる。したがって、転がり軸受が外輪および内輪の各々と転動体との間の潤滑状態が悪いために油膜形成性が悪い条件で使用されても、外輪軌道面および内輪軌道面の微小な粗さ突起との接触による転動体の転動部の表面の損傷を抑制することができる。これにより、転がり軸受の長寿命を実現することができる。   The rolling bearing of this invention is comprised by said rolling device. The rolling bearing includes an outer ring having an outer ring raceway surface on an inner peripheral surface, an inner ring having an inner ring raceway surface on an outer peripheral surface, and a plurality of rolling elements that roll between the outer ring raceway surface and the inner ring raceway surface. . The outer ring and the inner ring are composed of a first rolling part, and the rolling element is composed of a second rolling part. Therefore, it is possible to provide a rolling bearing in which the outer ring and the inner ring are composed of the first rolling component, and the rolling element is composed of the second rolling component. Therefore, even if the rolling bearing is used under conditions where oil film formation is poor because the lubrication state between each of the outer ring and the inner ring and the rolling element is poor, the outer ring raceway surface and the inner ring raceway surface have minute roughness protrusions. Damage to the surface of the rolling part of the rolling element due to contact can be suppressed. Thereby, the long life of a rolling bearing is realizable.

上記の転がり軸受においては、外輪および内輪の各々と転動体との間の潤滑における、油膜パラメータが1.2以下となる条件で使用されても、転動部の表面の微小な粗さ突起の傾斜を十分に小さくすることができ、転動部の表面の損傷を抑制することができる。これにより、効果的に、転がり軸受の長寿命を実現することができる。   In the above rolling bearing, even when used under the condition that the oil film parameter is 1.2 or less in the lubrication between each of the outer ring and the inner ring and the rolling element, a minute roughness protrusion on the surface of the rolling part The inclination can be made sufficiently small and damage to the surface of the rolling part can be suppressed. Thereby, the long life of a rolling bearing can be realized effectively.

以上説明したように、本発明によれば、簡易な加工方法によって製造でき、かつ転動部の油膜形成性が悪い状態で使用されても表面損傷を抑制することによって長寿命を実現する転動装置および転がり軸受を提供することができる。   As described above, according to the present invention, rolling that can be manufactured by a simple processing method and realizes a long life by suppressing surface damage even when used in a state where the oil film forming property of the rolling part is poor. Devices and rolling bearings can be provided.

本発明の一実施の形態における深溝玉軸受の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the deep groove ball bearing in one embodiment of this invention. 図1のP部の構成を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the structure of the P section of FIG. 実施例における二円筒試験機の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the two-cylinder testing machine in an Example. 実施例における耐ピーリング性能評価試験後の標準品および実施例1の従動側試験片の転動部の表面を示す顕微鏡拡大写真である。It is a microscope enlarged photograph which shows the surface of the rolling part of the standard goods after the peeling-proof performance evaluation test in an Example, and the driven side test piece of Example 1. FIG. 追加の実施例における耐ピーリング性能評価試験後の実施例2および実施例3の従動側試験片の転動部の表面を示す顕微鏡拡大写真である。It is a microscope enlarged photograph which shows the surface of the rolling part of the driven side test piece of Example 2 and Example 3 after the peeling-proof performance evaluation test in an additional Example. 追加の実施例における耐ピーリング性能評価試験後の実施例4および実施例5の従動側試験片の転動部の表面を示す顕微鏡拡大写真である。It is a microscope enlarged photograph which shows the surface of the rolling part of the driven side test piece of Example 4 and Example 5 after the peeling-proof performance evaluation test in an additional Example. 追加の実施例における耐ピーリング性能評価試験後の実施例6および実施例7の従動側試験片の転動部の表面を示す顕微鏡拡大写真である。It is a microscope enlarged photograph which shows the surface of the rolling part of the driven side test piece of Example 6 and Example 7 after the peeling-proof performance evaluation test in an additional Example. 追加の実施例における耐ピーリング性能評価試験後の実施例8および実施例9の従動側試験片の転動部の表面を示す顕微鏡拡大写真である。It is a microscope enlarged photograph which shows the surface of the rolling part of the driven side test piece of Example 8 and Example 9 after the peeling-proof performance evaluation test in an additional Example. 追加の実施例における耐ピーリング性能評価試験後の実施例10の従動側試験片の転動部の表面を示す顕微鏡拡大写真である。It is a microscope enlarged photograph which shows the surface of the rolling part of the driven side test piece of Example 10 after the peeling-proof performance evaluation test in an additional Example.

以下、本発明の一実施の形態について図に基づいて説明する。
まず、本発明の一実施の形態の転動装置の一例としての転がり軸受の構成について説明する。また、本実施の形態では、転がり軸受の一例として深溝玉軸受について説明する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, a configuration of a rolling bearing as an example of a rolling device according to an embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, a deep groove ball bearing will be described as an example of a rolling bearing.

図1を参照して、本実施の形態の深溝玉軸受1は、環状の外輪11と、外輪11の内側に配置された環状の内輪12と、外輪11と内輪12との間に配置され、円環状の保持器14に保持された転動体としての複数の玉13とを備えている。外輪11は内周面に外輪軌道面11Aを有している。内輪12は外周面に内輪軌道面12Aを有している。つまり、外輪11の内周面には外輪軌道面11Aが形成されており、内輪12の外周面には内輪軌道面12Aが形成されている。そして、外輪軌道面11Aと内輪軌道面12Aとが互いに対向するように、外輪11と内輪12とは配置されている。   With reference to FIG. 1, the deep groove ball bearing 1 of the present embodiment is disposed between an annular outer ring 11, an annular inner ring 12 disposed inside the outer ring 11, and the outer ring 11 and the inner ring 12. And a plurality of balls 13 as rolling elements held by an annular retainer 14. The outer ring 11 has an outer ring raceway surface 11A on the inner peripheral surface. The inner ring 12 has an inner ring raceway surface 12A on the outer peripheral surface. That is, the outer ring raceway surface 11 </ b> A is formed on the inner peripheral surface of the outer ring 11, and the inner ring raceway surface 12 </ b> A is formed on the outer peripheral surface of the inner ring 12. The outer ring 11 and the inner ring 12 are arranged so that the outer ring raceway surface 11A and the inner ring raceway surface 12A face each other.

さらに、複数の玉13は外輪軌道面11Aと内輪軌道面12Aとの間で転動するように構成されている。複数の玉13は、外輪軌道面11Aおよび内輪軌道面12Aに玉転動面13Aにおいて接触し、かつ保持器14により周方向に所定のピッチで配置されることにより、円環状の軌道上に転動自在に保持されている。また、玉13においては、その表面全体が玉転動面13Aである。以上の構成により、深溝玉軸受1の外輪11および内輪12は、互いに相対的に回転可能となっている。   Further, the balls 13 are configured to roll between the outer ring raceway surface 11A and the inner ring raceway surface 12A. The plurality of balls 13 are in contact with the outer ring raceway surface 11A and the inner ring raceway surface 12A at the ball rolling surface 13A, and are arranged at a predetermined pitch in the circumferential direction by the cage 14, thereby rolling onto the annular raceway. It is held freely. Moreover, in the ball | bowl 13, the whole surface is the ball | bowl rolling surface 13A. With the above configuration, the outer ring 11 and the inner ring 12 of the deep groove ball bearing 1 are rotatable relative to each other.

外輪11および内輪12に挟まれる空間、より具体的には外輪軌道面11Aおよび内輪軌道面12Aに挟まれる空間である軌道空間には、図示しないグリース組成物が封入されている。このグリース組成物により外輪11および内輪12の各々と玉13との間に油膜が形成されている。   A grease composition (not shown) is sealed in a space sandwiched between the outer ring 11 and the inner ring 12, more specifically, a track space that is sandwiched between the outer ring raceway surface 11A and the inner ring raceway surface 12A. An oil film is formed between each of the outer ring 11 and the inner ring 12 and the ball 13 by this grease composition.

図2を参照して、深溝玉軸受1を構成する転動部品としての外輪11、内輪12および玉13について説明する。第1の転動部材としての外輪11および内輪12の各々に第2の転動部材としての玉13は接触している。外輪11、内輪12および玉13のいずれもJIS規格SUJ2からなっている。外輪11、内輪12および玉13の各々は焼入れ処理された後に焼き戻し処理されている。外輪11および内輪12の各々の転動部の表面の算術平均粗さRaは、玉13の転動部の表面の算術平均粗さRaよりも大きい。本実施の形態では、玉13の転動部の表面は超仕上げ加工が施されており、外輪11および内輪12の各々の転動部の表面は超仕上げ加工が施されていなくてもよい。超仕上げ加工は、粒度の細かい砥石を低い圧力で工作物に押し付けながら振動を与えて工作面を仕上げる加工である。外輪11および内輪12の各々の転動部の表面は、研磨加工によって、算術平均粗さRaが0.7μm以下に加工されているだけでもよい。   With reference to FIG. 2, the outer ring | wheel 11, the inner ring | wheel 12, and the ball | bowl 13 as a rolling component which comprise the deep groove ball bearing 1 are demonstrated. The ball 13 as the second rolling member is in contact with each of the outer ring 11 and the inner ring 12 as the first rolling member. All of the outer ring 11, the inner ring 12 and the ball 13 are made of JIS standard SUJ2. Each of the outer ring 11, the inner ring 12 and the balls 13 is tempered after being quenched. The arithmetic average roughness Ra of the surface of the rolling part of each of the outer ring 11 and the inner ring 12 is larger than the arithmetic average roughness Ra of the surface of the rolling part of the ball 13. In the present embodiment, the surface of the rolling portion of the ball 13 is subjected to super finishing, and the surface of each rolling portion of the outer ring 11 and the inner ring 12 may not be subjected to super finishing. Superfinishing is a process of finishing a work surface by applying vibration while pressing a fine-grained grindstone against a work piece with a low pressure. The surface of the rolling part of each of the outer ring 11 and the inner ring 12 may be merely processed to an arithmetic average roughness Ra of 0.7 μm or less by polishing.

外輪11および内輪12の各々のロックウェル硬度は、玉13のロックウェル硬度よりも低い。外輪11および内輪12の各々のロックウェル硬度は、玉13のロックウェル硬度よりも0.5以上低いことが好ましい。外輪11および内輪12の各々のロックウェル硬度は、HRC60以上であることが好ましい。また玉13のロックウェル硬度は61.5HRC以上であることが好ましい。   The Rockwell hardness of each of the outer ring 11 and the inner ring 12 is lower than the Rockwell hardness of the ball 13. The Rockwell hardness of each of the outer ring 11 and the inner ring 12 is preferably 0.5 or more lower than the Rockwell hardness of the ball 13. The Rockwell hardness of each of the outer ring 11 and the inner ring 12 is preferably HRC60 or more. The Rockwell hardness of the ball 13 is preferably 61.5 HRC or more.

外輪11および内輪12の転動部の表面は焼き戻し処理された後に化成処理されている。外輪11および内輪12の転動部の表面に化成処理によって鉄の酸化物および化合物の少なくともいずれかの皮膜が形成されている。   The surfaces of the rolling parts of the outer ring 11 and the inner ring 12 are subjected to a chemical conversion treatment after being tempered. A film of at least one of iron oxide and compound is formed on the surfaces of the rolling portions of the outer ring 11 and the inner ring 12 by chemical conversion treatment.

外輪11の転動部は外輪軌道面11Aを含む領域であって、外輪11の転動部の表面が外輪軌道面11Aを構成している。そして、外輪11の転動部の表面に皮膜11Bが形成されている。内輪12の転動部は内輪軌道面12Aを含む領域であって、内輪12の転動部の表面が内輪軌道面12Aを構成している。そして、内輪12の転動部の表面に皮膜12Bが形成されている。玉13の転動部は玉転動面13Aを含む領域であって、玉13の転動部の表面が玉転動面13Aを構成している。   The rolling part of the outer ring 11 is a region including the outer ring raceway surface 11A, and the surface of the rolling part of the outer ring 11 constitutes the outer ring raceway surface 11A. A film 11 </ b> B is formed on the surface of the rolling part of the outer ring 11. The rolling part of the inner ring 12 is an area including the inner ring raceway surface 12A, and the surface of the rolling part of the inner ring 12 constitutes the inner ring raceway surface 12A. A film 12 </ b> B is formed on the surface of the rolling part of the inner ring 12. The rolling part of the ball 13 is an area including the ball rolling surface 13A, and the surface of the rolling part of the ball 13 constitutes the ball rolling surface 13A.

外輪11の転動部の表面に形成された皮膜11Bおよび内輪12の転動部の表面に形成された皮膜12Bの各々は、四三酸化鉄を含んでいることが好ましい。つまり、外輪11の転動部の表面に形成された皮膜11Bおよび内輪12の転動部の表面に形成された皮膜12Bの各々は黒染加工により形成されていることが好ましい。また、外輪11および内輪12の各々と玉13との間の潤滑における、油膜パラメータが1.2以下であってもよい。油圧パラメータΛは、油膜厚さと表面粗さとの比である。   Each of the coating 11B formed on the surface of the rolling part of the outer ring 11 and the coating 12B formed on the surface of the rolling part of the inner ring 12 preferably contains iron trioxide. That is, each of the coating 11B formed on the surface of the rolling part of the outer ring 11 and the coating 12B formed on the surface of the rolling part of the inner ring 12 is preferably formed by blackening. Further, the oil film parameter in lubrication between each of the outer ring 11 and the inner ring 12 and the ball 13 may be 1.2 or less. The hydraulic parameter Λ is a ratio between the oil film thickness and the surface roughness.

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態の深溝玉軸受1によれば、外輪11および内輪12の各々の転動部の表面は、玉13の転動部の表面よりも、算術平均粗さが大きく、ロックウェル硬度が低い。さらに、外輪11および内輪12の各々の転動部の表面に化成処理によって鉄の酸化物および化合物の少なくともいずれかを含む皮膜11B,12Bが形成されている。このため、深溝玉軸受1の運転開始から短時間経過後において、外輪11および内輪12の各々の転動部の表面の微小な粗さ突起が玉13の転動部の表面に接触することにより、外輪11および内輪12の各々の転動部の表面の微小な粗さ突起の傾斜を小さくすることができる。これにより、外輪11および内輪12の転動部の表面の微小な粗さ突起と、この粗さ突起に接触する玉13の転動部の表面との局所面圧が低下するため、この粗さ突起との接触による玉13の転動部の表面の損傷を抑制することができる。したがって、玉13の転動部の表面の損傷による深溝玉軸受1の寿命の低下を抑制することができる。よって、深溝玉軸受1の長寿命を実現することができる。また、外輪11および内輪12の各々の転動部のロックウェル硬度を玉13の転動部のロックウェル硬度より低くすることによって、玉13の転動部の表面の疲労の進行を抑制することができる。これらの作用により、外輪11および内輪12の転動部の表面の微小な粗さ突起と、この粗さ突起に接触する玉13の転動部の表面との局所面圧が低下し、かつ玉13の疲労強度が向上するため、この粗さ突起との接触による玉13の転動部の表面の損傷を抑制することができる。したがって、玉13の転動部の表面の損傷による深溝玉軸受1の寿命の低下を抑制することができる。よって、深溝玉軸受1の長寿命を実現することができる。
Next, the effect of this Embodiment is demonstrated.
According to the deep groove ball bearing 1 of the present embodiment, the surface of each rolling part of the outer ring 11 and the inner ring 12 has an arithmetic average roughness larger than the surface of the rolling part of the ball 13 and has a Rockwell hardness. Low. Furthermore, coatings 11B and 12B containing at least one of an iron oxide and a compound are formed on the surfaces of the rolling portions of the outer ring 11 and the inner ring 12 by chemical conversion treatment. For this reason, after a short time has elapsed from the start of operation of the deep groove ball bearing 1, the minute roughness protrusions on the surface of the rolling part of each of the outer ring 11 and the inner ring 12 come into contact with the surface of the rolling part of the ball 13. In addition, it is possible to reduce the inclination of minute roughness protrusions on the surfaces of the rolling portions of the outer ring 11 and the inner ring 12. As a result, the local surface pressure between the minute roughness protrusions on the surface of the rolling part of the outer ring 11 and the inner ring 12 and the surface of the rolling part of the ball 13 in contact with the roughness protrusion is reduced. Damage to the surface of the rolling part of the ball 13 due to contact with the protrusion can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the life of the deep groove ball bearing 1 due to damage to the surface of the rolling portion of the ball 13. Therefore, the long life of the deep groove ball bearing 1 can be realized. Further, by making the Rockwell hardness of each rolling part of the outer ring 11 and the inner ring 12 lower than the Rockwell hardness of the rolling part of the ball 13, the progress of fatigue on the surface of the rolling part of the ball 13 is suppressed. Can do. By these actions, the local surface pressure between the minute roughness protrusions on the surface of the rolling part of the outer ring 11 and the inner ring 12 and the surface of the rolling part of the ball 13 in contact with the roughness protrusion is reduced, and the ball Since the fatigue strength of 13 is improved, damage to the surface of the rolling portion of the ball 13 due to contact with the roughness protrusion can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the life of the deep groove ball bearing 1 due to damage to the surface of the rolling portion of the ball 13. Therefore, the long life of the deep groove ball bearing 1 can be realized.

また、本実施の形態の深溝玉軸受1によれば、皮膜は、四三酸化鉄を含んでいる。このため、外輪11および内輪12の転動部の表面の微小な粗さ突起を脆くすることができる。したがって、外輪11および内輪12の各々の転動部の表面の微小な粗さ突起が玉13の転動部の表面に接触することにより、玉13の転動部の表面の微小な粗さ突起の傾斜を小さくすることが容易である。   Moreover, according to the deep groove ball bearing 1 of the present embodiment, the coating contains iron trioxide. For this reason, minute roughness protrusions on the surfaces of the rolling portions of the outer ring 11 and the inner ring 12 can be made brittle. Accordingly, the minute roughness protrusions on the surface of the rolling part of each of the outer ring 11 and the inner ring 12 come into contact with the surface of the rolling part of the ball 13, thereby causing the minute roughness protrusions on the surface of the rolling part of the ball 13. It is easy to reduce the inclination of the.

また、本実施の形態の深溝玉軸受1によれば、外輪11および内輪12の転動部の表面のロックウェル硬度は、玉13の転動部の表面のロックウェル硬度よりも0.5以上低い。このため、第1の転動部品の転動部の表面の微小な粗さ突起が第2の転動部品の転動部の表面に接触することよる、第2の転動部品の転動部の表面の疲労の進行を遅延することができる。   Further, according to the deep groove ball bearing 1 of the present embodiment, the Rockwell hardness of the surface of the rolling part of the outer ring 11 and the inner ring 12 is 0.5 or more than the Rockwell hardness of the surface of the rolling part of the ball 13. Low. For this reason, the rolling part of the 2nd rolling component by the minute roughness protrusion of the surface of the rolling part of the 1st rolling component contacting the surface of the rolling part of the 2nd rolling component The progress of surface fatigue can be delayed.

また、本実施の形態の深溝玉軸受1によれば、玉13の転動部の表面のロックウェル硬度は、61.5HRC以上である。このため、外輪11および内輪12の転動部の表面の微小な粗さ突起が玉13の転動部の表面に接触することよる、玉13の転動部の表面の疲労の進行を遅延することができる。   Moreover, according to the deep groove ball bearing 1 of this Embodiment, the Rockwell hardness of the surface of the rolling part of the ball | bowl 13 is 61.5HRC or more. For this reason, the progress of fatigue on the surface of the rolling part of the ball 13 due to the minute roughness protrusions on the surface of the rolling part of the outer ring 11 and the inner ring 12 coming into contact with the surface of the rolling part of the ball 13 is delayed. be able to.

この外輪11および内輪12と玉13との硬度差および玉13の硬さの限定によって外輪11および内輪12の転動部の表面の微小な粗さ突起との繰り返し接触によっておこる、玉13の転動部の表面の疲労の進行を抑制することができる。加えて外輪11および内輪12の転動部の表面はHRC60以上である。また、外輪11および内輪12そして玉13の平均硬度はHRCで60以上を保持できるため、転がり軸受の硬度低下による転動疲労寿命の低下を抑える事ができる。なお、転がり軸受の常識として軸受硬度がHRC60以下となると、転動疲労寿命が低下することが知られている。   The rolling of the ball 13 caused by repeated contact with the minute roughness protrusions on the surface of the rolling part of the outer ring 11 and the inner ring 12 due to the difference in hardness between the outer ring 11 and the inner ring 12 and the ball 13 and the limitation of the hardness of the ball 13. The progress of fatigue on the surface of the moving part can be suppressed. In addition, the surface of the rolling part of the outer ring 11 and the inner ring 12 is HRC60 or more. Further, since the average hardness of the outer ring 11, the inner ring 12 and the ball 13 can be maintained at 60 or more in HRC, it is possible to suppress a decrease in rolling fatigue life due to a decrease in the hardness of the rolling bearing. In addition, it is known as a common sense of a rolling bearing that when the bearing hardness is HRC 60 or less, the rolling fatigue life is reduced.

また、本実施の形態の深溝玉軸受1によれば、外輪11および内輪12の転動部の表面には超仕上げ加工が施されておらず、その算術平均粗さが0.15〜0.7μm程度であり、粗さ曲線の二乗平均平方根傾斜が0.15〜0.30程度になっており、一方で玉13の転動部の表面には超仕上げ加工が施されており、その算術平均粗さが0.1μm以下程度であり、粗さ曲線の二乗平均平方根傾斜が0.10以下程度になっている条件で使用されてもよい。外輪11および内輪12の形状および寸法のために外輪11および内輪12の転動部の表面の算術平均粗さおよび二乗平均平方根傾斜を小さくできない場合等では上記の粗さの組み合わせ条件が成立する場合があり、玉13の転動部に表面損傷(特にピーリング)が発生しやすい。しかし、この場合でも上記の硬度差および表面処理を適用することにより外輪11および内輪12の転動部の表面の微小な粗さ突起の傾斜を十分に小さくすることができる。このため、玉13の転動部の表面損傷(特にピーリング)による深溝玉軸受1の寿命の低下を抑制することができる。さらに、玉13の転動部の表面の転動疲労強度を向上することができる。   Further, according to the deep groove ball bearing 1 of the present embodiment, the surface of the rolling part of the outer ring 11 and the inner ring 12 is not superfinished, and its arithmetic average roughness is 0.15 to 0. 0. The root mean square slope of the roughness curve is about 0.15 to 0.30, while the surface of the rolling part of the ball 13 is superfinished, and its arithmetic It may be used under the condition that the average roughness is about 0.1 μm or less and the root mean square slope of the roughness curve is about 0.10 or less. In the case where the arithmetic average roughness and root mean square slope of the surface of the rolling part of the outer ring 11 and the inner ring 12 cannot be reduced due to the shape and size of the outer ring 11 and the inner ring 12, the combination condition of the above roughness is satisfied. And surface damage (particularly peeling) is likely to occur at the rolling part of the ball 13. However, even in this case, by applying the hardness difference and the surface treatment, the inclination of the minute roughness protrusions on the surfaces of the rolling portions of the outer ring 11 and the inner ring 12 can be sufficiently reduced. For this reason, the lifetime reduction of the deep groove ball bearing 1 by the surface damage (especially peeling) of the rolling part of the ball | bowl 13 can be suppressed. Furthermore, the rolling fatigue strength of the surface of the rolling part of the ball 13 can be improved.

また、本実施の形態の深溝玉軸受1によれば、深溝玉軸受1が外輪11および内輪12の各々と玉13との間の潤滑状態が悪いために油膜形成性が悪い条件で使用されても、外輪軌道面11Aおよび内輪軌道面12Aの微小な粗さ突起との接触による玉13の転動部の表面の損傷を抑制することができる。これにより、深溝玉軸受1の長寿命を実現することができる。   Further, according to the deep groove ball bearing 1 of the present embodiment, the deep groove ball bearing 1 is used under conditions where the oil film formation is poor because the lubrication state between each of the outer ring 11 and the inner ring 12 and the ball 13 is poor. In addition, it is possible to suppress damage to the surface of the rolling portion of the ball 13 due to contact with the minute roughness protrusions of the outer ring raceway surface 11A and the inner ring raceway surface 12A. Thereby, the long life of the deep groove ball bearing 1 is realizable.

また、本実施の形態の深溝玉軸受1によれば、外輪11および内輪12の各々と玉13との間の潤滑における、油膜パラメータが1.2以下となる条件で使用されても、転動部の表面の微小な粗さ突起の傾斜を十分に小さくすることができ、転動部の表面の損傷を抑制することができる。これにより、効果的に、深溝玉軸受1の長寿命を実現することができる。   Further, according to the deep groove ball bearing 1 of the present embodiment, even if it is used under the condition that the oil film parameter is 1.2 or less in the lubrication between each of the outer ring 11 and the inner ring 12 and the ball 13, the rolling The inclination of the minute roughness protrusion on the surface of the part can be sufficiently reduced, and damage to the surface of the rolling part can be suppressed. Thereby, the long life of the deep groove ball bearing 1 can be effectively realized.

以下、本発明の実施例について説明する。
図3に示す二円筒試験機を用いて材質の組み合わせが異なる2種類の試験片(以下、標準品、実施例1と示す。標準品は比較例であり、実施例1は本発明の実施例である。)で耐ピーリング性能評価試験を行った。駆動側(以下、D側と示す)試験片(D側円筒)および従動側(以下、F側と示す)試験片(F側円筒)の試験片形状および転動試験の条件を表1に示す。
Examples of the present invention will be described below.
Two types of test pieces having different combinations of materials using the two-cylinder testing machine shown in FIG. 3 (hereinafter referred to as a standard product, Example 1. The standard product is a comparative example, and Example 1 is an example of the present invention. The peel resistance evaluation test was conducted. Table 1 shows the test piece shape of the driving side (hereinafter referred to as D side) test piece (D side cylinder) and the driven side (hereinafter referred to as F side) test piece (F side cylinder) and the conditions of the rolling test. .

D側試験片およびF側試験片を準備した。D側試験片は、外径(直径)40mm、内径(直径)20mm、幅12mm、軸方向副曲率半径60mmの円筒形状を有している。D側試験片の軸方向表面粗さは、研磨加工を施して、算術平均粗さRaを約0.65μmにし、二乗平均平方根傾斜RΔqを約0.27にした。一方、F側試験片は、外径(直径)40mm、内径(直径)20mm、幅12mm、軸方向副曲率半径0mmの円筒形状を有している。F側試験片の転動部の軸方向表面粗さは、超仕上げ加工を施して、算術平均粗さRaを約0.02μm、二乗平均平方根傾斜RΔqを約0.013にした。転動試験の条件は、表1に示すように、F側試験片の転動部にピーリング(微小なはく離)が発生しやすい条件にした。   A D-side specimen and an F-side specimen were prepared. The D-side test piece has a cylindrical shape with an outer diameter (diameter) of 40 mm, an inner diameter (diameter) of 20 mm, a width of 12 mm, and an axial secondary curvature radius of 60 mm. The axial surface roughness of the D-side test piece was polished to have an arithmetic average roughness Ra of about 0.65 μm and a root mean square slope RΔq of about 0.27. On the other hand, the F-side test piece has a cylindrical shape with an outer diameter (diameter) of 40 mm, an inner diameter (diameter) of 20 mm, a width of 12 mm, and an axial secondary curvature radius of 0 mm. The surface roughness in the axial direction of the rolling part of the F-side test piece was superfinished so that the arithmetic average roughness Ra was about 0.02 μm and the root mean square slope RΔq was about 0.013. As shown in Table 1, the rolling test conditions were such that peeling (small peeling) was likely to occur at the rolling part of the F-side test piece.

D側試験片を駆動側(D側)回転軸に軸回りに回転可能に固定し、F側試験片を従動側(D側)回転軸に軸回りに回転可能に固定した。この状態でD側試験片およびF側試験片の互いの外周面を接触させた。F側試験片をD側試験片に近づける方向にF側試験片に荷重をかけながらD側回転軸をモータにより回転させた。これにより、F側試験片およびD側試験片を互いに逆方向に回転させた。このとき、潤滑油が含浸された給油用フェルトパッドから潤滑油をD側試験片およびF側試験片の外周面に供給した。この潤滑油には無添加ポリ−α−オレフィン油(VG5相当)を用いた。試験時間は4時間とした。また、試験条件として、D側回転軸の回転数は2000rpmとした。さらに、F側試験片にかける荷重は230kgfとした。   The D side test piece was fixed to the drive side (D side) rotation shaft so as to be rotatable about the axis, and the F side test piece was fixed to the driven side (D side) rotation shaft so as to be rotatable about the axis. In this state, the outer peripheral surfaces of the D-side test piece and the F-side test piece were brought into contact with each other. The D-side rotating shaft was rotated by a motor while applying a load to the F-side test piece in a direction to bring the F-side test piece closer to the D-side test piece. As a result, the F-side test piece and the D-side test piece were rotated in opposite directions. At this time, the lubricating oil was supplied to the outer peripheral surfaces of the D-side test piece and the F-side test piece from the felt pad for oil supply impregnated with the lubricating oil. An additive-free poly-α-olefin oil (equivalent to VG5) was used as this lubricating oil. The test time was 4 hours. As test conditions, the rotation speed of the D-side rotation shaft was 2000 rpm. Furthermore, the load applied to the F-side test piece was 230 kgf.

次に、2種類の試験片の材質の作成条件を表2に示す。   Next, Table 2 shows the conditions for creating the materials of the two types of test pieces.

まず標準品(比較例)について説明する。標準品(比較例)の鋼材はJIS規格SUJ2とした。D側焼入れ方法については、標準品(比較例)を850℃で1時間均熱後80℃の油中で冷却した。D側焼戻し温度は180℃とした。D側焼戻し時間は2時間とした。F側焼入れ方法、F側焼戻し温度およびF側焼戻し時間は、D側焼入れ方法、D側焼戻し温度およびD側焼戻し時間とそれぞれ同じにした。標準品(比較例)には四三酸化鉄皮膜処理は行わなかった。D側幅面ロックウェル硬さ(ロックウェル硬度Cスケール)およびF側幅面ロックウェル硬さ(ロックウェル硬度Cスケール(HRC))はともに62.2となった。   First, a standard product (comparative example) will be described. The steel material of the standard product (comparative example) was JIS standard SUJ2. For the D-side quenching method, a standard product (comparative example) was soaked at 850 ° C. for 1 hour and then cooled in oil at 80 ° C. The D side tempering temperature was 180 ° C. The D side tempering time was 2 hours. The F-side quenching method, the F-side tempering temperature, and the F-side tempering time were the same as the D-side quenching method, the D-side tempering temperature, and the D-side tempering time, respectively. The standard product (comparative example) was not treated with the triiron tetroxide film. Both the D-side width surface Rockwell hardness (Rockwell hardness C scale) and the F-side width surface Rockwell hardness (Rockwell hardness C scale (HRC)) were 62.2.

続いて、実施例1について説明する。実施例1の鋼材は、標準品(比較例)と同じであり、JIS規格SUJ2とした。D側焼入れ方法については、標準品(比較例)と同じく、実施例1を850℃で1時間均熱後80℃の油中で冷却した。D側焼戻し温度は200℃とした。D側焼戻し時間は10時間とした。F側焼入れ方法およびF側戻し温度は、D側焼入れ方法およびD側焼戻し温度とそれぞれ同じにした。F側焼戻し時間は、D側焼戻し時間と異なり、1時間とした。実施例1の四三酸化鉄皮膜処理は、D側試験片にのみ行った。D側試験片の焼入れ焼戻後、研磨加工を施し試験片形状を整えた後に、1400±5℃に加熱した水酸化ナトリウム(NaOH)を主成分とするアルカリ水溶液中に処理物を30分浸漬させて皮膜処理した。皮膜処理前後で表面粗さの変化は無かった。D側幅面ロックウェル硬さ(ロックウェル硬度Cスケール)は60.7となった。F側幅面ロックウェル硬さ(ロックウェル硬度Cスケール(HRC))は61.5となった。   Next, Example 1 will be described. The steel material of Example 1 is the same as a standard product (comparative example), and is JIS standard SUJ2. Regarding the D-side quenching method, Example 1 was soaked at 850 ° C. for 1 hour and then cooled in 80 ° C. oil as in the standard product (comparative example). The D side tempering temperature was 200 ° C. The D side tempering time was 10 hours. The F-side quenching method and the F-side tempering temperature were the same as the D-side quenching method and the D-side tempering temperature, respectively. Unlike the D-side tempering time, the F-side tempering time was 1 hour. The triiron tetroxide coating treatment of Example 1 was performed only on the D-side test piece. After quenching and tempering the D-side test piece, polishing and adjusting the shape of the test piece, the treated product is immersed for 30 minutes in an alkaline aqueous solution mainly composed of sodium hydroxide (NaOH) heated to 1400 ± 5 ° C. The film was processed. There was no change in surface roughness before and after coating treatment. The D-side width surface Rockwell hardness (Rockwell hardness C scale) was 60.7. The F-side width surface Rockwell hardness (Rockwell hardness C scale (HRC)) was 61.5.

試験後のF側試験片の転動部の顕微鏡写真を図4に示す。標準品(比較例)には多くのピーリングが発生したが、実施例1にはピーリングが発生しなかった。また、試験後のD側試験片の転動部の軸方向粗さの測定結果を表3に示す。標準品(比較例)と比較して、実施例1の方が粗さ突起の傾斜を表す二乗平均平方根傾斜RΔqの値が低くなった。これらの結果から、転動部の表面粗さが大きいD側試験片を低硬度にして四三酸化鉄皮膜処理を行い、F側試験片を高硬度とする材質の組み合わせを適用することで転動部の粗さ突起の傾斜が小さくなり、ピーリングを抑制できることがわかった。   The microscope picture of the rolling part of the F side test piece after a test is shown in FIG. A lot of peeling occurred in the standard product (comparative example), but no peeling occurred in Example 1. Table 3 shows the measurement results of the axial roughness of the rolling part of the D-side test piece after the test. Compared with the standard product (comparative example), the value of root mean square slope RΔq representing the slope of the roughness protrusion in Example 1 was lower. From these results, the D-side test piece having a large surface roughness of the rolling part is subjected to a triiron tetroxide coating treatment with a low hardness, and a combination of materials with a high hardness is applied to the F-side test piece. It was found that the roughness of the moving part has a small inclination and the peeling can be suppressed.

以下、本発明の追加の実施例について説明する。
図3に示す二円筒試験機を用いて硬度の組み合わせが異なる9種類の試験片(以後、実施例2〜10と示す)で耐ピーリング性能評価試験を行った。実施例2、5、6、8、9、10は比較例であり、実施例3、4、7は本発明の実施例である。D側試験片およびF側試験片の試験片形状および転動試験の条件を表4に示す。9種類の試験片の硬度の組合せを表5に示す。
Additional examples of the present invention are described below.
Using the two-cylinder testing machine shown in FIG. 3, a peeling resistance evaluation test was performed on nine types of test pieces (hereinafter referred to as Examples 2 to 10) having different combinations of hardness. Examples 2, 5, 6, 8, 9, and 10 are comparative examples, and Examples 3, 4, and 7 are examples of the present invention. Table 4 shows the specimen shape of the D-side specimen and the F-side specimen and the conditions of the rolling test. Table 5 shows the combinations of the hardnesses of the nine types of test pieces.

D側試験片およびF側試験片を準備した。D側試験片は、外径(直径)40mm、内径(直径)20mm、幅12mm、軸方向副曲率半径60mmの円筒形状を有している。D側試験片の軸方向表面粗さは、研磨加工を施して、算術平均粗さRaを約0.65μmにし、二乗平均平方根傾斜RΔqを約0.27にした。一方、F側試験片は、外径(直径)40mm、内径(直径)20mm、幅12mm、軸方向副曲率半径を持たない円筒形状を有している。F側試験片の転動部の軸方向表面粗さは、超仕上げ加工を施して、算術平均粗さRaを約0.02μm、二乗平均平方根傾斜RΔqを約0.013にした。転動試験の条件は、表1に示すように、F側試験片の転動部にピーリング(微小なはく離)が発生しやすい条件にした。   A D-side specimen and an F-side specimen were prepared. The D-side test piece has a cylindrical shape with an outer diameter (diameter) of 40 mm, an inner diameter (diameter) of 20 mm, a width of 12 mm, and an axial secondary curvature radius of 60 mm. The axial surface roughness of the D-side test piece was polished to have an arithmetic average roughness Ra of about 0.65 μm and a root mean square slope RΔq of about 0.27. On the other hand, the F-side test piece has a cylindrical shape having an outer diameter (diameter) of 40 mm, an inner diameter (diameter) of 20 mm, a width of 12 mm, and no axial secondary curvature radius. The surface roughness in the axial direction of the rolling part of the F-side test piece was superfinished so that the arithmetic average roughness Ra was about 0.02 μm and the root mean square slope RΔq was about 0.013. As shown in Table 1, the rolling test conditions were such that peeling (small peeling) was likely to occur at the rolling part of the F-side test piece.

D側試験片を駆動側(D側)回転軸に軸回りに回転可能に固定し、F側試験片を従動側(D側)回転軸に軸回りに回転可能に固定した。この状態でD側試験片およびF側試験片の互いの外周面を接触させた。F側試験片をD側試験片に近づける方向にF側試験片に荷重をかけながらD側回転軸をモータにより回転させた。これにより、F側試験片およびD側試験片を互いに逆方向に回転させた。このとき、潤滑油が含浸された給油用フェルトパッドから潤滑油をD側試験片およびF側試験片の外周面に供給した。この潤滑油には無添加ポリ−α−オレフィン油(VG5相当)を用いた。試験時間は5分とした。また、試験条件として、D側回転軸の回転数は2000rpmとした。さらに、F側試験片にかける荷重は230kgfとした。   The D side test piece was fixed to the drive side (D side) rotation shaft so as to be rotatable about the axis, and the F side test piece was fixed to the driven side (D side) rotation shaft so as to be rotatable about the axis. In this state, the outer peripheral surfaces of the D-side test piece and the F-side test piece were brought into contact with each other. The D-side rotating shaft was rotated by a motor while applying a load to the F-side test piece in a direction to bring the F-side test piece closer to the D-side test piece. As a result, the F-side test piece and the D-side test piece were rotated in opposite directions. At this time, the lubricating oil was supplied to the outer peripheral surfaces of the D-side test piece and the F-side test piece from the felt pad for oil supply impregnated with the lubricating oil. An additive-free poly-α-olefin oil (equivalent to VG5) was used as this lubricating oil. The test time was 5 minutes. As test conditions, the rotation speed of the D-side rotation shaft was 2000 rpm. Furthermore, the load applied to the F-side test piece was 230 kgf.

次に、実施例2〜10の9種類の試験片の材質の作成条件を表5に示す。   Next, Table 5 shows the conditions for creating the materials of nine types of test pieces of Examples 2 to 10.

実施例2〜10の鋼材は全てJIS規格SUJ2とした。D側およびF側の焼入れ方法は、実施例2〜10の全てにおいて850℃で80分均熱後80℃の油中で冷却した。D側焼戻し温度は、実施例2〜4では250℃、実施例5〜7では230℃、実施例8〜10では200℃とした。D側焼戻し時間は、実施例2〜7では7.5時間、実施例8〜10では3時間とした。また、F側焼戻し温度は、実施例2、5、8では250℃、実施例3、6、9では230℃、実施例4、7、10では200℃とした。F側焼戻し時間は、実施例2、3、5、6、8、9では7.5時間、実施例4、7、10では3時間とした。これらの焼戻し条件によって、D側およびF側円筒のそれぞれの幅面ロックウェル硬さを約59.5HRC、60.5HRC、61.5HRCの3種類の硬さに制御した。実施例2〜10は全てD側とF側の硬度の組合せが異なっている。   The steel materials of Examples 2 to 10 were all JIS standard SUJ2. The quenching method on the D side and the F side was cooled in 80 ° C. oil after soaking at 850 ° C. for 80 minutes in all of Examples 2 to 10. The D side tempering temperature was 250 ° C. in Examples 2 to 4, 230 ° C. in Examples 5 to 7, and 200 ° C. in Examples 8 to 10. The D side tempering time was 7.5 hours in Examples 2 to 7 and 3 hours in Examples 8 to 10. The F-side tempering temperature was 250 ° C. in Examples 2, 5, and 8, 230 ° C. in Examples 3, 6, and 9, and 200 ° C. in Examples 4, 7, and 10. The F-side tempering time was 7.5 hours in Examples 2, 3, 5, 6, 8, and 9, and 3 hours in Examples 4, 7, and 10. According to these tempering conditions, the respective width face Rockwell hardnesses of the D-side and F-side cylinders were controlled to three types of hardness of about 59.5 HRC, 60.5 HRC, and 61.5 HRC. Examples 2 to 10 all have different combinations of hardness on the D side and F side.

試験後の実施例2〜10のF側試験片の転動部の顕微鏡写真を図5〜図9に示す。また、表6には、各実施例の試験後のF側試験片の転動部の顕微鏡写真におけるき裂発生部の面積率を示した。面積率の計算は、全ての実施例について市販の画像処理ソフトを用いて図5〜図9の写真をモノクロ画像化し、画像に2値化処理を施すことでき裂発生部のみを塗りつぶし、その面積率を算出した。図5〜図9および表6よりD側硬度がF側硬度よりも相対的に軟らかい、つまり硬度差が正の値であった実施例3、4、7について、その他の実施例と比較して明らかにピーリングの初期段階であるき裂の発生数(面積)が少なかった。F側硬度が61.5HRCである実施例4、7は、これよりもF側硬度が低い実施例3と比較するとき裂の数(面積)が少なかった。これらの結果から、転動部の表面粗さが大きいD側試験片をF側試験片よりも相対的に低硬度にすることでF側試験片表面の疲労進行を抑制し、ピーリングを抑制できることがわかった。また、上記の硬度差に加え、F側試験片の硬度を61.5HRC以上にすることで上記の疲労進行の抑制効果はさらに助長されることがわかった。   The microscope picture of the rolling part of the F side test piece of Examples 2-10 after a test is shown in FIGS. Table 6 shows the area ratio of the crack generation part in the micrograph of the rolling part of the F-side test piece after the test of each example. For the calculation of the area ratio, the photographs in FIGS. 5 to 9 were converted into monochrome images using commercially available image processing software for all the examples, the image was subjected to binarization processing, and only the crack generation portion was painted, and the area The rate was calculated. 5 to 9 and Table 6, D-side hardness is relatively softer than F-side hardness, that is, Examples 3, 4, and 7 in which the hardness difference was a positive value compared with the other examples. Clearly, the number of cracks (area), which is the initial stage of peeling, was small. In Examples 4 and 7 having an F-side hardness of 61.5 HRC, the number of cracks (area) was smaller when compared with Example 3 having a lower F-side hardness. From these results, it is possible to suppress the progress of fatigue on the surface of the F-side specimen and to suppress peeling by making the D-side specimen having a large surface roughness of the rolling part relatively harder than the F-side specimen. I understood. Moreover, in addition to the above-mentioned hardness difference, it was found that the effect of suppressing fatigue progression is further promoted by setting the hardness of the F-side test piece to 61.5 HRC or more.

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることを意図される。   It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1 深溝玉軸受、11 外輪、11A 外輪軌道面、11B,12B 皮膜、12 内輪、12A 内輪軌道面、13 玉、13A 玉転動面、14 保持器。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Deep groove ball bearing, 11 outer ring, 11A outer ring raceway surface, 11B, 12B coating | coated, 12 inner ring, 12A inner ring raceway surface, 13 balls, 13A ball rolling surface, 14 cage.

Claims (8)

JIS規格SUJ2からなる第1の転動部品と、
前記第1の転動部品に接触し、かつJIS規格SUJ2からなる第2の転動部品とを備え、
前記第1および第2の転動部品の各々は焼入れ処理された後に焼き戻し処理されており、
前記第1の転動部品の転動部の表面の算術平均粗さは、前記第2の転動部品の転動部の表面の算術平均粗さよりも大きく、
前記第1の転動部品の転動部の表面のロックウェル硬度は、前記第2の転動部品の転動部の表面のロックウェル硬度よりも低く、
前記第1の転動部品の転動部の表面は前記焼き戻し処理された後に化成処理されており、前記第1の転動部品の転動部の表面に前記化成処理によって鉄の酸化物および化合物の少なくともいずれかを含む皮膜が形成されている、転動装置。
A first rolling part made of JIS standard SUJ2,
A second rolling part in contact with the first rolling part and made of JIS standard SUJ2,
Each of the first and second rolling parts is tempered after being quenched,
The arithmetic mean roughness of the surface of the rolling part of the first rolling component is greater than the arithmetic mean roughness of the surface of the rolling part of the second rolling component,
The Rockwell hardness of the surface of the rolling part of the first rolling part is lower than the Rockwell hardness of the surface of the rolling part of the second rolling part,
The surface of the rolling part of the first rolling component is subjected to a chemical conversion treatment after the tempering treatment, and the surface of the rolling part of the first rolling component is subjected to the chemical conversion treatment with an iron oxide and A rolling device in which a film containing at least one of compounds is formed.
前記皮膜は、四三酸化鉄を含む、請求項1に記載の転動装置。   The rolling device according to claim 1, wherein the coating contains triiron tetroxide. 前記第1の転動部品の転動部の表面のロックウェル硬度は、前記第2の転動部品の転動部の表面のロックウェル硬度よりも0.5以上低い、請求項1または2に記載の転動装置。   The Rockwell hardness of the surface of the rolling part of the first rolling component is 0.5 or more lower than the Rockwell hardness of the surface of the rolling part of the second rolling component. The rolling device described. 前記第2の転動部品の転動部の表面のロックウェル硬度は、61.5HRC以上であり、前記第1の転動部品の転動部の表面のロックウェル硬度は、60.0HRC以上である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の転動装置。   The Rockwell hardness of the surface of the rolling part of the second rolling part is 61.5 HRC or more, and the Rockwell hardness of the surface of the rolling part of the first rolling part is 60.0 HRC or more. The rolling device according to any one of claims 1 to 3. 前記第2の転動部品の転動部の表面は超仕上げ加工が施されており、
前記第1の転動部品の転動部の表面は超仕上げ加工が施されていない、請求項1〜4のいずれか1項に記載の転動装置。
The surface of the rolling part of the second rolling part is superfinished,
The rolling device according to any one of claims 1 to 4, wherein the surface of the rolling portion of the first rolling component is not superfinished.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の転動装置により構成される、転がり軸受であって、
内周面に外輪軌道面を有する外輪と、
外周面に内輪軌道面を有する内輪と、
前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間で転動する複数の転動体とを備え、
前記外輪および前記内輪は前記第1の転動部品からなり、前記転動体は前記第2の転動部品からなる、転がり軸受。
It is a rolling bearing comprised by the rolling device of any one of Claims 1-5,
An outer ring having an outer ring raceway surface on the inner circumferential surface;
An inner ring having an inner ring raceway surface on the outer peripheral surface;
A plurality of rolling elements that roll between the outer ring raceway surface and the inner ring raceway surface;
A rolling bearing in which the outer ring and the inner ring are made of the first rolling part, and the rolling element is made of the second rolling part.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の転動装置により構成される、転がり軸受であって、
内周面に外輪軌道面を有する外輪と、
外周面に内輪軌道面を有する内輪と、
前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間で転動する複数の転動体とを備え、
前記外輪および前記内輪は前記第2の転動部品からなり、前記転動体は前記第1の転動部品からなる、転がり軸受。
It is a rolling bearing comprised by the rolling device of any one of Claims 1-5,
An outer ring having an outer ring raceway surface on the inner circumferential surface;
An inner ring having an inner ring raceway surface on the outer peripheral surface;
A plurality of rolling elements that roll between the outer ring raceway surface and the inner ring raceway surface;
A rolling bearing in which the outer ring and the inner ring are made of the second rolling part, and the rolling element is made of the first rolling part.
前記外輪および前記内輪の各々と前記転動体との間の潤滑における、油膜パラメータが1.2以下である、請求項6または7に記載の転がり軸受。   The rolling bearing according to claim 6 or 7, wherein an oil film parameter in lubrication between each of the outer ring and the inner ring and the rolling element is 1.2 or less.
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