JPH04357324A - 転がり軸受 - Google Patents
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
低減して転がり寿命を改善した転がり軸受に関する。
されるが、近年、鋼中のO含有量がころかり疲労寿命に
大きく影響することが知られるようになり、酸化物介在
物の形態を調整したり、O含有量自体を低減する方法が
検討され、また、製鋼技術の発展により鋼材の清浄度が
向上して、軸受の転がり寿命は改善されている。
える鋼質上の要素としては、上記清浄度の他に、製鋼及
び熱間加工の際に導入される繊維組織がある。即ち、軸
受の軌道輪の転走面とその鋼材の繊維の流れ(フアィバ
ーフロー)の方向と概ね一致して、その転走面での転が
り寿命が長い場合でも、転走面とフアィバーフローの方
向とが交叉する角度が大きくなるほどその転走面での寿
命が短くなる傾向が認められている。一般に鍛造材中の
フアィバーフローは大変複雑な分布を示すから、これを
旋削して成形した軌道輪では、図1(A)に示したよう
に、軌道輪2の転走面21とフアィバーフロー3の方向
が大角度αで交叉し、或いは直交する頻度が高く、転が
り寿命が低下する。
バーフローの方向は、その管軸とほぼ平行であるので、
鋼管を輪切して転走面を旋削すれば、フアィバーフロー
との交叉角度を小さくすることは可能であるが、図1(
B)に示したように、ボール軸受の場合のように転走面
21の幅方向傾斜面21bはなおフアィバーフローとの
交叉角度αが大きくなり、この面での疲労剥離等の発生
によって、軸受の寿命が決まってしまう。図2は軌道輪
転走面とファィバーフロー方向との交叉角度αと、10
%剥離寿命B10の比(αが0゜のときのB10との比
)との関係の一例を図示しているが、交叉角度αが大き
くなる程、10%剥離寿命B10は明らかに低下してい
る。
バーフローとの交叉角度を30゜以下に規制して、フア
ィバーフローの転がり寿命に与える影響をできるだけ小
さくする対策が採られているが、転走面の形状と採択可
能な鋼材のフアィバーフロー分布との兼ね合いから限界
があり、従って、フアィバーフローがどのような分布で
あろうと、転がり寿命に影響しない対策をとる必要があ
った。
バーフローの交叉角度と軸受の転がり寿命との間の関係
に、鋼中の微量成分が関与していることを見出し、本発
明をするに至ったものである。
その軌道輪又は転動体が、Cu含有量が0.10%以下
であって、且つCu含有量とAl含有量との和が0.1
2%以下である軸受用鋼により成ることを特徴とするも
のである。さらに、本発明は、当該軸受用鋼により成る
軌道輪と転動体とから成る転がり軸受を含むものである
。
素クロム軸受鋼の他、構造用鋼、例えば、構造用炭素鋼
、浸炭用合金鋼、Cr−Mo系高速度鋼などが利用され
る。これらの転がり軸受用の鋼は、まず鋼中のO含有量
(酸素含有量)が15ppm以下の清浄鋼であることを
前提とする。これらの鋼は鋼中のCu含有量が0.10
%以下であることが必要で、次いで、脱酸法としては、
Al脱酸法が使用できるが、この場合でも、Cu含有量
とAl含有量との和が0.12%以下に規制される。こ
こでAl含有量は、酸可溶Alと酸不溶Alとの含有量
の和である。
ローの影響と鋼中微量成分の関係を調査した試験を以下
に示す。使用した鋼材は、軸受鋼(SUJ2とSUJ3
)、浸炭用合金鋼(SCr420とSCM420)、構
造用炭素鋼(S53C)、Cr−Mo−V系高速度鋼(
M50)とその浸炭用鋼(M50NiL)及び軸受用炭
素鋼(NKJ65;エヌティエヌ(株)製))であり、
M50鋼とM50NiL鋼とは、真空高周波溶解・真空
鋳造後に真空アーク再溶解をした材料であるが、他の材
料は電気炉溶解・真空脱ガス処理後に鋼塊法又は連続鋳
造法により溶製したものである。
を切り出して、試験用の試料とするが、図3に示すよう
に、円柱状の試片の軸心が棒鋼の軸心と0゜、15゜、
30゜、45゜及び90゜の角度で交叉するように切り
出して、径12mm、長さ12mmの転動体に精密仕上
げをした。棒鋼のフアィバーフローの方向は棒鋼の軸心
とほぼ一致するから、上記各角度は、転走面と交叉する
フアィバーフローの角度と一致している。
の上記試片を転動寿命試験に供した。これらの試片の1
0%が剥離する寿命(B10寿命)を求め、ファィバー
角度0゜の寿命に対する各角度における寿命の比を以て
、ファィバー角度の転がり寿命の影響を評価した。その
結果を、鋼中の微量成分含有量とともに、表1にまとめ
た。
つれて寿命比が顕著に低下する試料と、寿命比が殆ど変
化しない試料とがあることが判る。表中、前者を繊維影
響有りとし、後者を繊維影響無しと評価してある。
分して、試料中の微量成分Cu、Al、Cu+Al及び
Oの含有量を表示したものであるが、Cu含有量を0.
10%以下に低減することにより、ファィバーフローの
転がり寿命に与える悪影響を無くすことができることが
わかる。
ァィバーの影響をなくする傾向があるが、特に試料10
のように、Cu含有量が高くても、Al含有量を低減し
、又は試料8のように、Al含有量が高くてもCu含有
量を低くすれば、ファィバーフローの影響をなくするこ
とができ、その限界はCu含有量とAl含有量との和を
0.12%とする必要がある。
l含有量とを規制することにより、転がり疲労寿命に及
ぼす転走面上のファィバーフローの交叉角度の影響を消
失させることができ、転がり軸受の信頼性を向上するこ
とができる。Cu含有量及びAl含有量が、ファィバー
フローによる転がり寿命の低下にいかに作用しているか
は現在のところ明らかでない。
のO含有量と酸化物の形態が影響するが、10ppmO
前後に強制脱酸された清浄鋼においても、転がり寿命が
転動面でのファィバーフローとの交叉角度の影響を受け
る。このような低酸素鋼では、本発明のように、Cu含
有量と、Cu+Al含有量とを低下させることにより、
ファィバーフローの影響を取り除くことができ、ファィ
バーフローとの交叉角度が大きくても、転がり寿命が低
下することはない。従って、本発明の転がり軸受は、従
来のように転走面をファィバーフローとの交叉角度30
゜以下に規制する必要がないから、軸受用の鋼材として
は、鍛造材であってもよく、そのファィバーフローの方
向や分布に関係なく利用することができ、軸受の信頼性
の向上とともに、製造歩留りの向上と製造コストの低減
に寄与することができる。
ィバーフロー分布図(A)と管材から切り出した軌道輪
断面におけるファィバーフロー分布図(B)。
の関係を示す図。
との関係を示す図。
Claims (3)
- 【請求項1】Cu含有量が0.10%以下であって、且
つCu含有量とAl含有量との和が0.12%以下であ
る軸受用鋼により成る転がり軸受用軌道輪。 - 【請求項2】Cu含有量が0.10%以下であって、且
つCu含有量とAl含有量との和が0.12%以下であ
る軸受用鋼により成る転がり軸受用転動体。 - 【請求項3】請求項1記載の軌道輪と請求項2記載の転
動体とから成る転がり軸受。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15786291A JP2969232B2 (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 転がり軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP15786291A JP2969232B2 (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 転がり軸受 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04357324A true JPH04357324A (ja) | 1992-12-10 |
JP2969232B2 JP2969232B2 (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=15659016
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15786291A Expired - Lifetime JP2969232B2 (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 転がり軸受 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2969232B2 (ja) |
-
1991
- 1991-05-31 JP JP15786291A patent/JP2969232B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2969232B2 (ja) | 1999-11-02 |
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