JP4900098B2 - 転がり軸受 - Google Patents
転がり軸受 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4900098B2 JP4900098B2 JP2007181877A JP2007181877A JP4900098B2 JP 4900098 B2 JP4900098 B2 JP 4900098B2 JP 2007181877 A JP2007181877 A JP 2007181877A JP 2007181877 A JP2007181877 A JP 2007181877A JP 4900098 B2 JP4900098 B2 JP 4900098B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- rolling
- mass
- vol
- steel
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/58—Raceways; Race rings
- F16C33/62—Selection of substances
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
- F16C19/10—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for axial load mainly
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2204/00—Metallic materials; Alloys
- F16C2204/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- F16C2204/66—High carbon steel, i.e. carbon content above 0.8 wt%, e.g. through-hardenable steel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Description
そこで、請求項1記載の発明に係る転がり軸受は、互いに対向する二つの軌道輪と、これら軌道輪の間に配置された複数個の転動体とを具備し、前記二つの軌道輪のうち一方または両方の軌道輪が0.65質量%以上1.10質量%以下のCを含有する鋼からなる転がり軸受であって、前記鋼からなる軌道輪の表面残留オーステナイト量が20vol%以上になると共に動定格荷重を負荷したときの動的最大せん断応力が最大となる深さでの軌道輪の深さ方向である転がり方向と垂直な方向の圧縮残留応力が200MPa以上になるように、前記鋼からなる軌道輪の表層部に高周波焼入れによって硬化層が形成されていることを特徴とする。
また、軌道輪素材のC含有量の上限値を1.10質量%とした理由は、Cが1.10質量%を超えると加工性が低下するためである。
Crは、焼入れ時の焼入れ性を向上させるために、0.2質量%以上添加することが好ましい。ただし、2.0質量%を超えると加工性が低下するため、2.0質量%以下とすることが好ましい。
Siは、製鋼時の脱酸のために必要な元素であり、さらに焼戻し軟化抵抗を高め、転がり疲労寿命を向上させるため、0.15質量%以上添加することが好ましい。ただし、2.00質量%を超えて添加すると、加工性が低下するため、2.00質量%以下とすることが好ましい。
Oは、鋼中で非金属介在物を形成し、転動疲労寿命に非常に有害な元素であるため、0.0015質量%以下にすることが好ましい。より好ましくは、転動疲労寿命の安定性のために、0.0010質量%以下にすることが望ましい。
Sは、結晶粒界などに偏析し、鋼の靭性などを低下させる元素であるため、0.02質量%以下にすることが好ましい。ただし、0.01質量%未満になると切削性が低下する。
また、本発明の鋼は、上記の合金元素や不純物元素の他に、残部Feと不可避不純物とを含有してなるものである。
転がり軸受内に金属粉などの異物が混入すると、異物の噛み込みによって軌道輪表面に圧痕が生じる。疲労き裂は軌道輪表面に発生した圧痕の近傍から発生するが、軌道輪表面の残留オーステナイトは、軌道輪表面からの疲労き裂を抑制する効果があり、転がり軸受の転がり疲労寿命を向上させる。
また、本発明の転がり軸受は軌道輪表面の残留オーステナイト量が相対的に高く、軌道輪内部の残留オーステナイト量が相対的に低い、あるいは実質的に0vol%となっている。したがって、軌道輪全体での平均残留オーステナイト量は、10vol%以下となっている。軌道輪全体での平均残留オーステナイト量が10vol%を超えると、寸法安定性が低下するため、転がり疲労寿命が短くなる。
転がり軸受の疲労き裂は、表面から発生する場合と内部から発生する場合とがある。表面から発生する疲労き裂は、深さ方向に進展し、動的最大せん断応力が最大になる深さ付近で方向を変えて、転がり方向と平行に進展する。また、内部から発生する疲労き裂は、動的最大せん断応力が最大になる深さ付近に存在する介在物などを起点として、転がり方向とほぼ平行な方向に発生し進展する。
上述した残留オーステナイトおよび圧縮残留応力を本発明で規定する範囲にするためには、高周波焼入れによる熱処理を用いることが好ましい。軌道輪に使用する鋼の合金成分および金属組織に応じて、高周波焼入れ時の周波数、出力および加熱時間を最適に調整することによって、本発明で規定する表面残留オーステナイト量と深さ方向の圧縮残留応力を得ることができる。
ビッカース硬さHv500〜Hv600の鉄粉を潤滑油中に混入させ、異物混入下での軸受寿命を下記の試験条件で調べた。
荷重:8.82kN
回転数:1000min−1
潤滑油:ISO−VG68
潤滑油中に水を30ml/dayの割合で滴下し、水混入潤滑下での軸受寿命を下記の試験条件で調べた。
荷重:8.82kN
回転数:1000min−1
潤滑油:ISO−VG32
実施例1〜6と比較例10とを比較すると、実施例1〜6のほうが軸受の転がり疲労寿命が長いことがわかる。これは、比較例10は軌道輪表面の残留オーステナイト量が20vol%未満で且つ深さd0での深さ方向の圧縮残留応力が200MPa未満であるのに対し、実施例1〜6は軌道輪表面の残留オーステナイト量が20vol%以上で且つ深さd0での深さ方向の圧縮残留応力が200MPa以上であり、実施例1〜6の軌道輪表面の残留オーステナイト量と深さd0での深さ方向の圧縮残留応力が比較例10より高い値となる理由は、転がり軸受の軌道輪素材として0.65質量%以上1.10質量%以下のCを含有する鋼種を用い、軌道輪の表層部に形成される硬化層を高周波焼入れによって形成しているためと考察される。
次に、実施例1〜3と実施例4〜6とを比較すると、実施例4〜6のほうが軸受の転がり疲労寿命が長いことがわかる。これは、実施例1〜3は高周波焼入れ時の周波数が100kHz未満であるのに対し、実施例4〜6は高周波焼入れ時の周波数が100kHz以上であるためと考察される。
なお、上述した実施形態では本発明をスラスト玉軸受に適用した場合を例示したが、これに限定されるものではない。たとえば、ラジアル軸受、フランジを有する車輪支持用軸受、円筒ころ軸受、円錐ころ軸受、ニードル軸受についても本発明を適用することができる。さらに、転がり軸受以外の転動装置(例えばボールねじ、リニアガイド等)についても本発明と同様の効果が得られる。
2a,2b 軌道輪
3 玉
4 保持器
Claims (2)
- 互いに対向する二つの軌道輪と、これら軌道輪の間に配置された複数個の転動体とを具備し、前記二つの軌道輪のうち一方または両方の軌道輪が0.65質量%以上1.10質量%以下のCを含有する鋼からなる転がり軸受であって、
前記鋼からなる軌道輪の表面残留オーステナイト量が20vol%以上になると共に動定格荷重を負荷したときの動的最大せん断応力が最大となる深さでの軌道輪の深さ方向である転がり方向と垂直な方向の圧縮残留応力が200MPa以上になるように、前記鋼からなる軌道輪の表層部に高周波焼入れによって硬化層が形成されていることを特徴とする転がり軸受。 - 請求項1記載の転がり軸受において、前記軌道輪の表面残留オーステナイト量が20vol%以上40vol%以下であることを特徴とする転がり軸受。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007181877A JP4900098B2 (ja) | 2007-07-11 | 2007-07-11 | 転がり軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007181877A JP4900098B2 (ja) | 2007-07-11 | 2007-07-11 | 転がり軸受 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009019670A JP2009019670A (ja) | 2009-01-29 |
JP4900098B2 true JP4900098B2 (ja) | 2012-03-21 |
Family
ID=40359499
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007181877A Expired - Fee Related JP4900098B2 (ja) | 2007-07-11 | 2007-07-11 | 転がり軸受 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4900098B2 (ja) |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2973010B2 (ja) * | 1989-11-30 | 1999-11-08 | エヌティエヌ株式会社 | グリース封入軸受用鋼球 |
JPH03199716A (ja) * | 1989-12-27 | 1991-08-30 | Toyota Motor Corp | 軸受部品 |
JPH0478321A (ja) * | 1990-07-17 | 1992-03-12 | Nippon Seiko Kk | 転がり軸受 |
JP3408324B2 (ja) * | 1994-06-14 | 2003-05-19 | 川崎製鉄株式会社 | 軸受用鋼および軸受部材 |
JPH1137163A (ja) * | 1997-07-16 | 1999-02-09 | Ntn Corp | 転がり軸受の内輪およびその熱処理方法 |
JPH11101247A (ja) * | 1997-09-29 | 1999-04-13 | Ntn Corp | 転がり軸受部品 |
JP2000230544A (ja) * | 1999-02-15 | 2000-08-22 | Ntn Corp | ころ軸受およびその製造方法 |
WO2000050781A1 (fr) * | 1999-02-22 | 2000-08-31 | Nsk Ltd. | Roulement a rouleaux et procede d'usinage d'un l'element de rouleau du roulement |
JP4423754B2 (ja) * | 2000-06-22 | 2010-03-03 | 日本精工株式会社 | 転動軸の製造方法 |
JP4348964B2 (ja) * | 2002-04-15 | 2009-10-21 | 日本精工株式会社 | ベルト式無段変速機用転がり軸受及びその製造方法 |
JP4633375B2 (ja) * | 2004-03-22 | 2011-02-16 | Ntn株式会社 | 軸受 |
JP4413769B2 (ja) * | 2004-12-24 | 2010-02-10 | 愛知製鋼株式会社 | 転がり軸受用鋼 |
-
2007
- 2007-07-11 JP JP2007181877A patent/JP4900098B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009019670A (ja) | 2009-01-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9394583B2 (en) | Rolling bearing | |
JP5453839B2 (ja) | 転がり軸受 | |
JP5895493B2 (ja) | 転がり軸受の製造方法、高周波熱処理装置 | |
WO2013084800A1 (ja) | 転がり軸受およびその製造方法 | |
JP2013011010A (ja) | 転がり軸受およびその製造方法 | |
JP2010248568A (ja) | 水素雰囲気用転がり軸受 | |
JP2014020538A (ja) | 転がり軸受、転がり軸受の製造方法、高周波熱処理装置 | |
JP5728844B2 (ja) | 転がり軸受 | |
US20120321503A1 (en) | Method for manufacturing ingot steel for bearings and bearing steel | |
JP5392099B2 (ja) | 転がり摺動部材およびその製造方法 | |
JP2014088893A (ja) | 転がり軸受及びその製造方法 | |
JP2012224931A (ja) | 転がり摺動部材およびその製造方法ならびに転がり軸受 | |
JP5298683B2 (ja) | 転がり軸受及びその製造方法 | |
JP2014122378A (ja) | 転がり軸受 | |
JP2012031456A (ja) | 転がり軸受 | |
JP4857746B2 (ja) | 転がり支持装置 | |
JP5736937B2 (ja) | 転がり軸受 | |
JP2015230080A (ja) | 水素ガス雰囲気用転がり軸受 | |
JP2018021654A (ja) | 転がり摺動部材、その製造方法、浸炭用鋼材及び転がり軸受 | |
JP5999485B2 (ja) | 水素脆性型の面疲労強度に優れた浸炭窒化部品 | |
JP2010031307A (ja) | ころ軸受 | |
JP2016069695A (ja) | 転がり軸受 | |
JP4900098B2 (ja) | 転がり軸受 | |
JP2006328514A (ja) | 転がり支持装置 | |
JP6015251B2 (ja) | 転がり軸受 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100224 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110614 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110621 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110811 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111206 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111219 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150113 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |