JP7485564B2 - 算出方法、検査方法および軸受の製造方法 - Google Patents
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Description
以下、本実施の形態に係るき裂進展試験方法について図に基づいて説明する。図1は、本実施の形態のき裂進展試験方法を示すフローチャートである。図1を参照して、まずき裂進展試験に用いられる、微小穴を有する試験片が準備される(S10)。
本実施の形態においては、試験片に形成されたき裂から、モードIIと呼ばれるせん断型の疲労き裂進展におけるき裂の応力拡大係数の範囲、および試験片の許容欠陥寸法の算出方法が説明される。図5は、実施の形態2におけるき裂の応力拡大係数の範囲、および試験片の許容欠陥寸法の算出方法を示すフローチャートである。図6は、実施の形態2の算出方法が行われる態様を示す、図3と同一部分の概略図である。図5および図6を参照して、実施の形態1(図1)に示した工程と同様のき裂進展試験方法の工程がなされる。すなわちまずき裂進展試験に用いられる、微小穴2を有する試験片が準備される(S10)。微小穴2の径Dは実施の形態1と同様に0.1mm以下であることが好ましい。微小穴2の径Dは、微小穴2が円形の平面形状を有する場合はその直径であり、円形でない場合にはその平面視における寸法の最大値(たとえば楕円形であれば長軸の長さ)である。また微小穴2の平面視での中心とは微小穴2の平面視での重心の位置であり、微小穴2が円形または楕円形の平面形状であればその中心と重心との位置は一致する。準備された試験片1への転動疲労寿命試験がなされ、転動体4が複数回転動される(S20)。転動疲労が与えらえた試験片1に微小穴2から形成されたき裂5Aの長さa1が測定される(S30)。このき裂5Aの長さa1の測定は、100MHz以上の高周波超音波によりなされる。
図10は、実施の形態3における軌道輪の欠陥の有無を調べる検査方法を示すフローチャートである。図10を参照して、本実施の形態では、実施の形態2にて求められた許容欠陥寸法athの値を基準値として、実際の軸受の製品を構成する軌道輪(たとえば外輪または内輪)の内部に含まれる欠陥の検査方法が提供される。具体的には、まず対象物が準備される(S15)。ここで上記の通り、検査の対象物である、実際の軸受の製品の外輪または内輪などの軌道輪が準備される。
Claims (17)
- き裂進展試験方法を用いた算出方法であって、前記き裂進展試験方法は、
微小穴が形成された試験片を準備する工程と、
前記試験片の上で転動体を複数回転動させ前記試験片に転動疲労を与える工程と、
前記転動疲労が与えられた前記試験片に生じたき裂の前記微小穴からの長さを測定する工程とを備え、
前記測定する工程は、100MHz以上の高周波超音波により行なわれ、
前記転動疲労を与える工程により前記試験片に生じる前記き裂の前記微小穴からの長さは、前記微小穴の径より長く、
前記き裂進展試験方法による第1の試験の結果を基に、前記微小穴の径より長い前記き裂の先端における応力拡大係数の範囲を算出する工程と、
前記応力拡大係数の範囲を算出する工程の後、第2の試験としての、前記試験片に対し再度前記転動疲労を与える工程と、再度前記測定する工程を行ない前記試験片の前記き裂の進展の有無を確認する工程とをさらに備え、
前記進展の有無を確認する工程の結果を基に、前記応力拡大係数の範囲の値を変更しながら前記き裂が進展しなくなるまで前記第2の試験を繰り返すことにより、前記き裂のき裂進展下限界値を求める工程と、
前記き裂進展下限界値から前記試験片の許容欠陥寸法a th を求める工程とをさらに備える、算出方法。 - 前記測定する工程は、150MHz以上の高周波超音波により行なわれる、請求項1に記載の算出方法。
- 前記測定する工程は、200MHz以上の高周波超音波により行なわれる、請求項1または2に記載の算出方法。
- 前記測定する工程の後に、前記き裂の長さが測定された前記試験片に再度、転動疲労を与える再疲労工程と、
前記再疲労工程の後に再度、前記試験片の前記き裂の長さを測定する再測定工程とを備える、請求項1~3のいずれか1項に記載の算出方法。 - き裂進展試験方法を用いた算出方法であって、前記き裂進展試験方法は、
微小穴が形成された試験片を準備する工程と、
前記試験片の上で転動体を複数回転動させ前記試験片に転動疲労を与える工程と、
前記転動疲労が与えられた前記試験片に生じたき裂の前記微小穴からの長さを測定する工程と、
前記測定する工程の後に、前記き裂の長さが測定された前記試験片に再度、転動疲労を与える再疲労工程と、
前記再疲労工程の後に再度、前記試験片の前記き裂の長さを測定する再測定工程とを備え、
前記転動疲労を与える工程により前記試験片に生じる前記き裂の前記微小穴からの長さは、前記微小穴の径より長く、
前記き裂進展試験方法による第1の試験の結果を基に、前記微小穴の径より長い前記き裂の先端における応力拡大係数の範囲を算出する工程と、
前記応力拡大係数の範囲を算出する工程の後、第2の試験としての、前記試験片に対し再度前記転動疲労を与える工程と、再度前記測定する工程を行ない前記試験片の前記き裂の進展の有無を確認する工程とをさらに備え、
前記進展の有無を確認する工程の結果を基に、前記応力拡大係数の範囲の値を変更しながら前記き裂が進展しなくなるまで前記第2の試験を繰り返すことにより、前記き裂のき裂進展下限界値を求める工程と、
前記き裂進展下限界値から前記試験片の許容欠陥寸法a th を求める工程とをさらに備える、算出方法。 - 前記測定する工程および前記再測定工程は、100MHz以上の高周波超音波により行なわれる、請求項5に記載の算出方法。
- 前記測定する工程および前記再測定工程の少なくともいずれかは、150MHz以上の高周波超音波により行なわれる、請求項5または6に記載の算出方法。
- 前記測定する工程および前記再測定工程の少なくともいずれかは、200MHz以上の高周波超音波により行なわれる、請求項5~7のいずれか1項に記載の算出方法。
- 前記試験片を準備する工程において、前記微小穴を起点として5μm以上の初期き裂が形成される、請求項1~8のいずれか1項に記載の算出方法。
- 前記試験片を準備する工程において前記試験片に形成される前記微小穴は前記径が0.1mm以下である、請求項1~9のいずれか1項に記載の算出方法。
- 前記試験片は、スラスト軸受およびラジアル軸受のいずれかの軌道輪である、請求項1~12のいずれか1項に記載の算出方法。
- 対象物を準備する工程と、
前記対象物における許容欠陥寸法を超える欠陥の有無を検査する工程とを備える検査方法であり、
前記検査する工程においては、前記対象物に含まれる前記欠陥が、請求項1または5に記載の算出方法により得られる前記許容欠陥寸法以下の寸法であるか否かが検査される、検査方法。 - 前記検査する工程は10MHz以上の高周波超音波を用いた超音波探傷法によりなされる、請求項14に記載の検査方法。
- 前記検査する工程は放射線透過試験によりなされる、請求項14に記載の検査方法。
- 請求項14~16のいずれか1項に記載の検査方法を用いた軸受の製造方法。
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