JP5803281B2 - Manufacturing method of split race - Google Patents
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本発明は、分割軌道輪の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a split race ring.
図1に示されるような鉄鋼用の圧延ロール1は、その軸方向端部2でサポート軸受3により支持されると共に、軸方向内側の小径部4において二つ割り軸受10により支持される。小径部4の軸方向両側には大径部5が位置しているため、二つ割り軸受10を取り付ける際には、内輪を円周方向で少なくとも二つに分割した分割輪のそれぞれを、小径部4の外径側からそれぞれ取り付けた後、分割輪同士をボルト等により結合する必要がある。
A
このように円周方向に二つに分割された軌道輪を得るため、従来、軌道輪の軸方向一方端部にノッチ部およびスリットを設けると共に、このノッチ部に工具の刃先を押し込んで自然割りすることにより、軌道輪の分割を行っている(例えば、特許文献1参照)。 In order to obtain a raceway ring that is divided into two in the circumferential direction in this way, conventionally, a notch portion and a slit are provided at one end in the axial direction of the raceway ring, and the cutting edge of the tool is pushed into the notch portion to naturally divide the raceway ring. By doing so, the races are divided (for example, see Patent Document 1).
上記した方法では、軸方向の荷重により軌道輪が分割されるが、軸方向一方側のみから荷重を受けるため、軌道輪が変形し、軌道面の真円度が低下してしまうという問題があった。そこで、図8に示すように、軌道輪111の軸方向両端部に不図示のスリットを設け、柱141、142により長手方向両端部が支持された冶具130を、軌道輪111の内径側に挿入し、スリット上に外径側からブロック148を載せて押圧装置149により上側から圧力を加え、軸方向両側のスリットから亀裂を進展させることにより、軌道輪111を分割することが提案されている。
In the above method, the raceway ring is divided by the axial load, but since the load is received only from one side in the axial direction, there is a problem that the raceway is deformed and the roundness of the raceway surface is lowered. It was. Therefore, as shown in FIG. 8, slits (not shown) are provided at both ends in the axial direction of the
ところで、軌道輪の強度を向上するために軌道輪に浸炭処理が施された場合、表面は硬化されているが、内部は表面と比べて柔らかい状態のままとなる。特にこのような場合には、軸方向両側のスリットから亀裂を進展させて軌道輪を分割したとき、亀裂が進行する方向がそれぞれ定まらないために亀裂が合流点で一致せず、切断面が乱れて段差が生じるおそれがある。段差が生じると、圧延ロール等に軌道輪を組み込むときに内輪軌道面の真円度が悪下するおそれがある。 By the way, when the carburizing process is performed on the bearing ring in order to improve the strength of the bearing ring, the surface is hardened, but the inside remains softer than the surface. In particular, in such a case, when the raceway is divided by extending cracks from the slits on both sides in the axial direction, the cracks do not coincide with each other because the directions in which the cracks progress are not determined, and the cut surface is disturbed. There is a risk of unevenness. If a step is generated, the roundness of the inner ring raceway surface may be degraded when the raceway is incorporated into a rolling roll or the like.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、分割軌道輪の切断面の乱れを抑制し、軌道面の真円度を良好なものとすることができる分割軌道輪の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a method of manufacturing a split raceway ring that can suppress the disorder of the cut surface of the split raceway ring and improve the roundness of the raceway surface. For the purpose.
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) 軌道輪の内径側に略多角柱形状の冶具を挿入する工程と、
前記冶具の軸方向一方端部を第1支持部により支持する工程と、
前記冶具の軸方向他方端部を第2支持部により支持する工程と、
前記冶具の上縁部により前記軌道輪の内径面を担持する工程と、
前記軌道輪に軌道輪の径方向から荷重を加えることにより前記軌道輪を円周方向に分割する工程と、を有する分割軌道輪の製造方法であって、
前記軸方向一方端部側における前記冶具の上縁部と前記軌道輪の内径面との間の接触面圧は、前記軸方向他方端部側における前記冶具の上縁部と前記軌道輪の内径面との間の接触面圧よりも高くなるように、前記軸方向一方端部側と前記軸方向他方端部側の両側に荷重が加えられることを特徴とする分割軌道輪の製造方法。
(2) 前記冶具は、前記軸方向一方端部において、前記軸方向他方端部よりも垂直方向に高い位置で支持されることを特徴とする上記(1)記載の分割軌道輪の製造方法。
(3) 前記冶具の上縁部と前記軌道輪の内径面との接触角度が0.5°を超え、且つ1.5°未満であることを特徴とする上記(1)または(2)記載の分割軌道輪の製造方法。
(4) 前記冶具が略直方体形状であり、前記冶具の径方向断面の水平方向寸法が垂直方向寸法よりも大きいことを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれか1つに記載の分割軌道輪の製造方法。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) inserting a substantially polygonal column-shaped jig on the inner diameter side of the race,
A step of supporting one end of the jig in the axial direction by a first support portion;
A step of supporting the other end portion in the axial direction of the jig by a second support portion;
Carrying the inner diameter surface of the raceway by the upper edge of the jig;
Dividing the raceway in a circumferential direction by applying a load from the radial direction of the raceway to the raceway ,
The contact surface pressure between the upper edge of the jig on the one end side in the axial direction and the inner diameter surface of the bearing ring is the inner diameter of the upper edge of the jig on the other end side in the axial direction and the inner diameter of the bearing ring. the higher due so than the contact surface pressure between the surfaces, method of producing segmented bearing ring, characterized in that the load is applied to the axial direction one end portion side on both sides of the axial direction other end side.
(2) The method according to (1), wherein the jig is supported at a position higher in a vertical direction than the other end in the axial direction at the one end in the axial direction.
(3) The said (1) or (2) description characterized by the contact angle of the upper edge part of the said jig and the internal diameter surface of the said bearing ring being more than 0.5 degree and less than 1.5 degree. Manufacturing method for split raceway.
(4) the jig has a substantially rectangular parallelepiped shape, the horizontal dimension of the radial cross section of the jig is equal to or greater than the vertical dimension (1) to according to any one of (3) A method of manufacturing a split race.
本発明の分割軌道輪の製造方法によれば、分割軌道輪の切断面の乱れを抑制し、軌道面の真円度を良好なものとすることができる。 According to the method for manufacturing a split race ring of the present invention, it is possible to suppress the disorder of the cut surface of the split race ring and improve the roundness of the raceway surface.
以下、本発明に係る分割軌道輪の製造方法の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of a method for manufacturing a split race according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図2、図3に示されるように、本実施形態に係る分割軌道輪の製造方法においては、底面31、頂面32、側面33,33を備える略直方体形状の冶具30が、円筒状の内輪11の内径側に挿入される。冶具30の底面31は、第1軸方向端部36側において板43を介して第1の柱41により、第2軸方向端部37側において第2の柱42により支持される。第1の柱41と第2の柱42の垂直方向寸法は同等であり、冶具30は、第1軸方向端部36側において、板43の垂直方向寸法分だけ第2軸方向端部37側よりも垂直方向に高い位置に配置される。第1の柱41および第2の柱42の高さは、内輪11が冶具30により吊持されるような寸法であれば任意の寸法でよい。
As shown in FIGS. 2 and 3, in the method of manufacturing a split race ring according to the present embodiment, a substantially rectangular
図2、3に示されるように、内輪11は、環状の胴部12と、胴部12の軸方向両側に配置された環状の鍔部13,13と、内輪11の軸方向両端に配置された端部14,14と、を備える。胴部12の外径面は、不図示の転動体の軌道面となる。内輪11を割りやすくするために、端部14には軸方向に延びるスリット17a、17bが設けられている。スリット17a,17bは、軸方向両側で直線上に位置するよう設けられている。また、これらスリット17a,17bが設けられた位置から円周方向に180°回転させた位置においても、スリット17a’,17b’が端部14に設けられている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
内輪11を割る際には、内径側に挿入された冶具30によって、スリット17a,17bが垂直方向上方に位置するように内輪11が吊持される。内輪11は、スリット17aが冶具30の第1軸方向端部36側に、スリット17bが冶具30の第2軸方向端部37側に位置するように配置される。前述したように、冶具30は、第1軸方向端部36側が第2軸方向端部37側よりも高い位置に配置されている。したがって、冶具30の頂面32は水平面に対して傾斜しており、内輪11の内径面を支持する上縁部34、34もまた水平面に対して傾斜し、第1軸方向端部36側が第2軸方向端部37側よりも高くなっている。この状態で、内輪11の鍔部13、13の上に、スリット17a、17bに隣接させて直方体のブロック48を置き、押圧装置49によりブロック48の垂直方向上方から内輪11に荷重を加える。これにより、ブロック48の下面47を介して内輪11の軸方向両側に、垂直方向上方から荷重が加えられる。荷重が加えられると、ブロック48の下面47と内輪11は押圧装置49の下面50にならうため、冶具30の上縁部34は、内輪11の内径面に対して斜めに接触することとなり、冶具30の上縁部34と内輪11の内径面との間の接触面圧は、スリット17a側において大きく、スリット17b側において小さくなっている。
When the
この状態で、内輪11の鍔部13、13の上に、スリット17a、17bに隣接させて直方体のブロック48を置き、押圧装置49によりブロック48の垂直方向上方から内輪11に荷重を加える。これにより、ブロック48の下面47を介して内輪11の軸方向両側に、垂直方向上方から荷重が加えられるが、スリット17a側において加えられる荷重の方がスリット17b側において加えられる荷重よりも大きくなるため、スリット17aからのみ亀裂を進展させることが可能となる。
In this state, a rectangular
ここで、冶具30の上縁部34と内輪11の内径面が接触する角度(接触角度)は、0.5°を超え、且つ1.5°未満であると好ましい。この接触角度が1.5°以上と大きくなりすぎると、スリット17a側のみに極端に大きな荷重がかかるため、内輪11の内径面や外径面に高い応力が発生して破損するおそれがあり、また内輪11の内径面に傷がつくおそれがある。一方、接触角度が0.5°以下と小さすぎると、スリット17a、17bの両方から亀裂が進展するため、切断面で段差が生じ、真円度が悪化してしまうおそれがある。接触角度は1°程度であると更に好ましい。接触角度が1°程度である場合には、スリット17a、17bの両側に荷重が加えられると共に、スリット17a側のみから亀裂を進展させることができるので、切断面に段差を生じさせることなく、内輪11の変形を抑止して、内輪11の軌道面の真円度を良好なものとすることができる。
Here, the angle (contact angle) at which the
スリット17aからスリット17bまで内輪11が割れた後には、内輪11を円周方向に180°回転させて押圧装置49によりスリット17a’、17b’側から再度荷重を加えることによって、内輪11を二分割することができる。
After the
本実施形態において、冶具30は略直方体形状に形成されており、第1の柱41や板43により第1軸方向端部36を、第2の柱42により第2軸方向端部37により支持すると共に、上縁部34で内輪11を吊持するのみであるので、第1の柱41や板43、第2の柱42の寸法を変更等することによって、様々な寸法の内輪11に適用することが可能である。
In this embodiment, the
ここで、内輪11の内径面と冶具30との接点(上縁部34)と、内輪11が荷重される部分(鍔部13)との間の水平距離が長いほどモーメントが大きくなるため、より小さい荷重により内輪11を割ることができるようになる。このため、冶具30の径方向断面形状は横長の長方形形状であると好ましく、垂直方向寸法が小さくなりすぎることにより冶具30に大きな応力が発生しない範囲内で、垂直方向寸法に対する水平方向寸法ができるだけ大きいことが好ましい。
Here, the moment increases as the horizontal distance between the contact point (upper edge portion 34) between the inner diameter surface of the
また、内輪11を割る際に、冶具30の上縁部34と内輪11の内径面との間の接触圧力が過大になると、冶具30の上縁部34により、内輪11の内径面に傷をつけてしまうおそれがある。そこで、本実施形態においては、冶具30の上縁部34、34に、軸方向にわたって延びる円弧部35,35が形成されている。種々のサイズの内輪11に適用可能とするために、円弧部35,35の曲率半径は、冶具30によって分割される内輪11のうち、最も小さい内輪の内径よりも僅かに小さく設定される。円弧部35,35の曲率半径は一定である必要はなく、冶具30の頂面32との境界をなだらかに接続するように形成されていてもよい。これにより、押圧装置49により内輪11に荷重がかけられたときに、内輪11の内径面と接触する面積を大きくして、内輪11の内径面にかかる力を緩和することができる。また、円弧部は、冶具30の軸方向にわたって形成される必要はなく、内輪11の内径面と接触する範囲のみに形成されてもよい。
When the
本実施形態において、冶具30は、機械構造用炭素鋼により形成される。押圧装置49により加えられる荷重が大きくなり、上縁部34と内輪11の内径面との間の接触圧力が大きくなった場合には、内輪11の内径面に傷がつくおそれがあるため、内輪11の内径面と当たる冶具30の頂面32および上縁部34側は、内輪11の内径面よりも先に変形するような硬さに形成されることが好ましい。これにより、冶具30が内輪11の内径面よりも先に変形するので、内輪11の内径面に傷がつくことや、内輪11が変形して内径面の真円度が悪化することを防止することができる。
In the present embodiment, the
また、内輪11を割るために荷重を加えると、この荷重によって冶具30が下向きに変形し、冶具30の底面31側に高い応力が発生して破損するおそれがある。そこで、冶具30の底面31側のみに熱処理(焼入れ)を施して底面31を硬化し、強度を向上するとさらに好ましい。
Further, when a load is applied to break the
このように、本実施形態の分割軌道輪の製造方法によれば、スリット17a、17bの両側に荷重が加えられることにより、内輪11の変形を防止することができ、軌道面の真円度を良好なものとすることができる。また、スリット17a側のみから亀裂を進展させることができるので、切断面に段差を生じさせることなく、内輪11の変形を抑止して軌道面の真円度を良好なものとすることができる。
Thus, according to the manufacturing method of the split raceway ring of this embodiment, the load is applied to both sides of the
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、変更、改良等が適宜可能である。前述した実施形態では、内輪11を分割する場合を例に挙げて説明したが、外輪を分割する場合であっても、本発明を適用することができる。また、前述した実施形態では、略直方体形状の冶具を例に挙げて説明したが、冶具は略水平な頂面を有する任意の多角柱形状であってよい。また、前述した実施形態では、軌道輪を二分割する場合を例に挙げて説明したが、軌道輪を三以上に分割してもよい。
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A change, improvement, etc. are possible suitably. In the embodiment described above, the case where the
また、前述した実施形態では、第1の柱41と冶具30との間に板43を挿入することによって、冶具30の上縁部34が内輪11の内径面に対して斜めに接触させているが、板43を挿入せずに、第1の柱41の垂直方向寸法を第2の柱42と異なるものとすることにより、冶具30の上縁部34を内輪11の内径面に対して斜めに接触させてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、板43を用いずに、第1の柱41と第2の柱42の垂直方向寸法を同じにし、第1軸方向端部における垂直方向寸法が、第2軸方向端部における垂直方向寸法よりも大きい冶具を用いて、軌道輪を分割してもよい。このような場合でも、冶具の頂面は、第1軸方向端部において高く、第2軸方向端部において低い傾斜した形状となるので、冶具の上縁部を軌道輪の内径面に対して斜めに接触させることができる。
Also, the vertical dimensions of the
ここで、上記した実施形態に係る分割軌道輪の製造方法について、板43の垂直方向寸法を変更することにより内輪11の内径面と冶具30の上縁部34との間の接触角度を0°、0.5°、1.0°、1.5°の4通りに変化させた場合の亀裂の進展方向等を、有限要素法(FEM)により予測した。いずれの例においても、内輪11の寸法は内径110mm、軸方向幅150mmである。
Here, in the manufacturing method of the split raceway according to the above-described embodiment, the contact angle between the inner diameter surface of the
図4は、接触角度が0°の場合および0.5°の場合の、亀裂の進展方向を示す。図4から、接触角度が0°や0.5°である場合には、亀裂がスリット17a、17bの両側から進展することがわかる。このような場合には、亀裂が合流点で一致せず、切断面が乱れて段差が生じるおそれがあり、軌道面の真円度が悪下するおそれがある。
FIG. 4 shows the crack propagation direction when the contact angle is 0 ° and 0.5 °. From FIG. 4, it can be seen that when the contact angle is 0 ° or 0.5 °, the crack propagates from both sides of the
図5は、接触角度が1.0°の場合および1.5°の場合の、亀裂の進展方向を示す。図5から、接触角度が1.0°や1.5°である場合には、亀裂がスリット17a側のみから進展することがわかる。
FIG. 5 shows the crack growth direction when the contact angle is 1.0 ° and 1.5 °. FIG. 5 shows that when the contact angle is 1.0 ° or 1.5 °, the crack propagates only from the
さらに、図6は、接触角度が1°の場合の、内輪11の内径面と冶具30の上縁部34との間の接触面圧および接触範囲を示し、図7は、接触角度が1.5°の場合の、内輪11の内径面と冶具30の上縁部34との間の接触面圧および接触範囲を示す。図6から、接触角度が1.0°の場合には、内輪11の内径面と冶具30の上縁部34が、スリット17aからスリット17bまで軸方向にわたって接触することがわかる。したがって、接触角度が1.0°の場合には、切断面に段差を生じさせることなく、内輪11の変形を抑止して軌道面の真円度を良好なものとすることができる。
6 shows the contact surface pressure and the contact range between the inner diameter surface of the
これに対し、図7から、接触角度が1.5°の場合には、内輪11の内径面と冶具30の上縁部34が、スリット17aから、軸方向の半分程度にわたってしか接触しないことがわかる。このような場合には、内輪11の外径側から荷重を加えたときに内輪11が不安定となり、内輪11および冶具30に大きな応力が発生し、破損するおそれがある。また、荷重がスリット17a側のみから加えられることにより、内輪11が変形し、軌道面の真円度が悪化するおそれがある。したがって、内輪11の内径面と冶具30の上縁部34との間の接触角度が1.0°程度となるように、板43または第1の柱41の垂直方向寸法を設定することが好ましいことがわかる。
On the other hand, from FIG. 7, when the contact angle is 1.5 °, the inner diameter surface of the
本発明は、鉄鋼用圧延ロール等を支持する二つ割り軸受の製造分野などにおいて好適に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be suitably used in the field of manufacturing a split bearing that supports a steel roll or the like.
10 二つ割り軸受
11 内輪
30 冶具
34 上縁部
41 第1の柱
42 第2の柱
43 板
10 split bearing 11
Claims (4)
前記冶具の軸方向一方端部を第1支持部により支持する工程と、
前記冶具の軸方向他方端部を第2支持部により支持する工程と、
前記冶具の上縁部により前記軌道輪の内径面を担持する工程と、
前記軌道輪に軌道輪の径方向から荷重を加えることにより前記軌道輪を円周方向に分割する工程と、を有する分割軌道輪の製造方法であって、
前記軸方向一方端部側における前記冶具の上縁部と前記軌道輪の内径面との間の接触面圧は、前記軸方向他方端部側における前記冶具の上縁部と前記軌道輪の内径面との間の接触面圧よりも高くなるように、前記軸方向一方端部側と前記軸方向他方端部側の両側に荷重が加えられることを特徴とする分割軌道輪の製造方法。 Inserting a substantially polygonal column-shaped jig on the inner diameter side of the race,
A step of supporting one end of the jig in the axial direction by a first support portion;
A step of supporting the other end portion in the axial direction of the jig by a second support portion;
Carrying the inner diameter surface of the raceway by the upper edge of the jig;
Dividing the raceway in a circumferential direction by applying a load from the radial direction of the raceway to the raceway ,
The contact surface pressure between the upper edge of the jig on the one end side in the axial direction and the inner diameter surface of the bearing ring is the inner diameter of the upper edge of the jig on the other end side in the axial direction and the inner diameter of the bearing ring. the higher due so than the contact surface pressure between the surfaces, method of producing segmented bearing ring, characterized in that the load is applied to the axial direction one end portion side on both sides of the axial direction other end side.
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