JPH06109021A - 転がり軸受 - Google Patents
転がり軸受Info
- Publication number
- JPH06109021A JPH06109021A JP4261019A JP26101992A JPH06109021A JP H06109021 A JPH06109021 A JP H06109021A JP 4261019 A JP4261019 A JP 4261019A JP 26101992 A JP26101992 A JP 26101992A JP H06109021 A JPH06109021 A JP H06109021A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rolling
- depth
- races
- hardness
- hardened layer
- 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.)
- Pending
Links
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
- F16C2240/00—Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
- F16C2240/40—Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
- F16C2240/54—Surface roughness
Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 転がり軸受の油膜形成が十分でない条件下に
おいても長寿命化を図る。 【構成】 炭素量が０．１５から０．４％の浸炭鋼を用
いて軌道輪２、３と転動体４を形成し、軌道輪２、３と
転動体４の表面に浸炭処理で表面硬化層５を設け、かつ
軌道輪２、３および転動体４の少なくともひとつの表面
に微小な凹部６を形成し、表面の硬化と凹部６による油
膜形成率の向上とによって、転がり軸受１の長寿命を可
能にする。
おいても長寿命化を図る。 【構成】 炭素量が０．１５から０．４％の浸炭鋼を用
いて軌道輪２、３と転動体４を形成し、軌道輪２、３と
転動体４の表面に浸炭処理で表面硬化層５を設け、かつ
軌道輪２、３および転動体４の少なくともひとつの表面
に微小な凹部６を形成し、表面の硬化と凹部６による油
膜形成率の向上とによって、転がり軸受１の長寿命を可
能にする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、転がり軸受、特に、
油膜形成が十分でない条件下において長寿命を示す転が
り軸受に関する。
油膜形成が十分でない条件下において長寿命を示す転が
り軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】転がり軸受の長寿命化を図るには、材料
の強さと潤滑性が重要な要因となっている。
の強さと潤滑性が重要な要因となっている。
【０００３】従来、転がり軸受の寿命を延長させる方法
は、軸受構成要素の材料に浸炭鋼を用い、それら要素の
表面硬度をＨＲＣ５８以上に高める熱処理、および、各
要素の表面のあらさを０．１μｍＲａ程度にする超仕上
げを実施していた。
は、軸受構成要素の材料に浸炭鋼を用い、それら要素の
表面硬度をＨＲＣ５８以上に高める熱処理、および、各
要素の表面のあらさを０．１μｍＲａ程度にする超仕上
げを実施していた。
【０００４】しかし、上記のような表面構造は、転がり
接触部の油膜形成が十分でない使用条件下では、比較的
短時間に、ピーリングまたはフレーキングが発生する恐
れがあった。
接触部の油膜形成が十分でない使用条件下では、比較的
短時間に、ピーリングまたはフレーキングが発生する恐
れがあった。
【０００５】このような不具合に対する改善策として、
浸炭鋼の表面硬度以外に、内部硬度を高め、かつ表面硬
化層の深さを規定することにより材料強度を高める方法
や、転がり要素の表面に深さ１μｍ程度の凹部をランダ
ムに分布させ、転がり接触面の油膜形成能力を高めるこ
とにより長寿命化を図る方法が、それぞれ提案されてい
る。
浸炭鋼の表面硬度以外に、内部硬度を高め、かつ表面硬
化層の深さを規定することにより材料強度を高める方法
や、転がり要素の表面に深さ１μｍ程度の凹部をランダ
ムに分布させ、転がり接触面の油膜形成能力を高めるこ
とにより長寿命化を図る方法が、それぞれ提案されてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の方法はその何れにおいても、転がり軸受の長寿
命化の要求に対して効果的にいまだ不十分である。特に
近年、産業機械、自動車部品のコンパクト化などの要求
のため、長寿命転がり軸受への期待が一段と高まってき
ている。
な従来の方法はその何れにおいても、転がり軸受の長寿
命化の要求に対して効果的にいまだ不十分である。特に
近年、産業機械、自動車部品のコンパクト化などの要求
のため、長寿命転がり軸受への期待が一段と高まってき
ている。
【０００７】そこで、この発明は、前者の材料強度と後
者の油膜形成能力の両方に優れ、潤滑条件が悪い場合に
より長寿命を示す転がり軸受を提供することを課題とし
ている。
者の油膜形成能力の両方に優れ、潤滑条件が悪い場合に
より長寿命を示す転がり軸受を提供することを課題とし
ている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するため、この発明は、炭素量が０．１５から０．４％
の浸炭鋼で内・外の軌道輪とその間に介在させる転動体
を形成し、前記軌道輪および転動体にＨＲＣ５８以上の
表面硬化層を設け、各々の芯部硬度をＨＲＣ４８以上で
かつ５８未満の範囲に設定し、軌道輪及び転動体の表面
硬化層の深さを以下の条件にした転がり軸受で、軌道輪
および転動体の少なくともひとつの表面が、あらさのパ
ラメータＲＭＳで表示したときＲＭＳ０．１０μｍ以上
となるように微小な凹部を形成し、この表面あらさのパ
ラメータＳＫ値がマイナスとなるようにした構成を採用
したものである。
するため、この発明は、炭素量が０．１５から０．４％
の浸炭鋼で内・外の軌道輪とその間に介在させる転動体
を形成し、前記軌道輪および転動体にＨＲＣ５８以上の
表面硬化層を設け、各々の芯部硬度をＨＲＣ４８以上で
かつ５８未満の範囲に設定し、軌道輪及び転動体の表面
硬化層の深さを以下の条件にした転がり軸受で、軌道輪
および転動体の少なくともひとつの表面が、あらさのパ
ラメータＲＭＳで表示したときＲＭＳ０．１０μｍ以上
となるように微小な凹部を形成し、この表面あらさのパ
ラメータＳＫ値がマイナスとなるようにした構成を採用
したものである。
【０００９】表面硬化層深さ 軌道輪：深さ／転動体径が０．０５以上 転動体：深さ／転動体径が０．０７以上
【００１０】
【作用】この発明の転がり軸受は、表面硬化層および内
部硬度を規定しているので、材料強度が大きく、しかも
この表面に微小な凹部を形成し、この微小な凹部の仕上
げ面あらさを、パラメータＲＭＳを０．１０μｍ以上と
するとともに、パラメータＳＫ値をマイナスとしたの
で、転がり接触面の油膜形成率が向上し、したがって両
者の相乗効果によって潤滑条件が悪い場合でも、ピーリ
ングやフレーキングの早期発生がなく、長寿命を得るこ
とができる。
部硬度を規定しているので、材料強度が大きく、しかも
この表面に微小な凹部を形成し、この微小な凹部の仕上
げ面あらさを、パラメータＲＭＳを０．１０μｍ以上と
するとともに、パラメータＳＫ値をマイナスとしたの
で、転がり接触面の油膜形成率が向上し、したがって両
者の相乗効果によって潤滑条件が悪い場合でも、ピーリ
ングやフレーキングの早期発生がなく、長寿命を得るこ
とができる。
【００１１】
【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。
て説明する。
【００１２】図１に示すように、この発明の転がり軸受
１は、炭素量が０．１５から０．４％の浸炭鋼を用いた
内・外の軌道輪２、３とその間に介在させる転動体４で
形成し、軌道輪２、３および転動体４に浸炭処理を施し
て表面硬化層５を設け、この表面硬化層５をＨＲＣ５８
以上とすると共に、各々の芯部硬度をＨＲＣ４８以上で
かつ５８未満の範囲に設定している。
１は、炭素量が０．１５から０．４％の浸炭鋼を用いた
内・外の軌道輪２、３とその間に介在させる転動体４で
形成し、軌道輪２、３および転動体４に浸炭処理を施し
て表面硬化層５を設け、この表面硬化層５をＨＲＣ５８
以上とすると共に、各々の芯部硬度をＨＲＣ４８以上で
かつ５８未満の範囲に設定している。
【００１３】上記軌道輪２、３および転動体４における
表面硬化層５の深さは、 軌道輪：深さ／転動体径が０．０５以上 転動体：深さ／転動体径が０．０７以上 に各々設定されている。
表面硬化層５の深さは、 軌道輪：深さ／転動体径が０．０５以上 転動体：深さ／転動体径が０．０７以上 に各々設定されている。
【００１４】前記転がり軸受１において、転がり要素と
なる軌道輪２、３および転動体４の少なくともひとつの
表面には、浸炭処理後において特殊なバレル研磨法によ
って、ランダムに微小な凹部６が分散形成されている
（図１（Ｂ）参照）。
なる軌道輪２、３および転動体４の少なくともひとつの
表面には、浸炭処理後において特殊なバレル研磨法によ
って、ランダムに微小な凹部６が分散形成されている
（図１（Ｂ）参照）。
【００１５】この微小な凹部６を有する表面は、表面あ
らさをパラメータＲＭＳで表示したとき、ＲＭＳ０．１
０μｍ以上となるように形成し、かつパラメータＳＫ値
がマイナス、好ましくは軸方向、円周方向とも−１．６
以下になっている。
らさをパラメータＲＭＳで表示したとき、ＲＭＳ０．１
０μｍ以上となるように形成し、かつパラメータＳＫ値
がマイナス、好ましくは軸方向、円周方向とも−１．６
以下になっている。
【００１６】前記パラメータＳＫ値は、表面あらさの分
布曲線の歪み度（ＳＫＥＷＮＥＳＳ）を指し、ガウス分
布のような対称形分布はＳＫ値が０となるが、パラメー
タＳＫ値を軸方向、円周方向とも−１．６以下とした設
定値は、表面凹部の形状、分布が油膜形成に有利な範囲
である。
布曲線の歪み度（ＳＫＥＷＮＥＳＳ）を指し、ガウス分
布のような対称形分布はＳＫ値が０となるが、パラメー
タＳＫ値を軸方向、円周方向とも−１．６以下とした設
定値は、表面凹部の形状、分布が油膜形成に有利な範囲
である。
【００１７】次に、数種の円すいころ軸受を作製し、軸
受寿命試験機を用いて行った試験結果について説明す
る。
受寿命試験機を用いて行った試験結果について説明す
る。
【００１８】寿命試験に用いた円すいころ軸受は、外径
４５．２３７mm、内径１９．０５０mmである。試験条件
は、低粘度の清浄潤滑油を循環給油し、油膜形成が困難
な油膜パラメータが１未満の条件でおこなった。
４５．２３７mm、内径１９．０５０mmである。試験条件
は、低粘度の清浄潤滑油を循環給油し、油膜形成が困難
な油膜パラメータが１未満の条件でおこなった。
【００１９】軸受の種類は、標準浸炭軸受（記号Ａ）、
標準浸炭軸受のころ表面に微小凹部を付けた軸受（記号
Ｂ）、特殊浸炭軸受（記号Ｃ）、特殊浸炭軸受のころ表
面に微小凹部を付けた軸受（記号Ｄ）の４種類である。
標準浸炭軸受のころ表面に微小凹部を付けた軸受（記号
Ｂ）、特殊浸炭軸受（記号Ｃ）、特殊浸炭軸受のころ表
面に微小凹部を付けた軸受（記号Ｄ）の４種類である。
【００２０】試験結果を整理して、表１に示す。また破
損寿命の回帰直線を引いたワイブル確率線を図２に示
す。
損寿命の回帰直線を引いたワイブル確率線を図２に示
す。
【００２１】寿命試験は、ラジアル荷重試験機を用い、
下記の試験条件によって行なった。
下記の試験条件によって行なった。
【００２２】寿命試験条件 ラジアル荷重：１４００kgｆ 回転数 ：２０００ｒｐｍ 温度 ：１００℃ 油 ：作動油
【００２３】
【表１】
【００２４】上記寿命試験の結果から明らかなように、
この発明の軸受（記号Ｄ）は、他の軸受に比べ、数倍寿
命が延びた。
この発明の軸受（記号Ｄ）は、他の軸受に比べ、数倍寿
命が延びた。
【００２５】このことは、この発明の処理を施した円す
いころ軸受が、特殊浸炭処理により材料強度の向上と、
表面の微小な凹部６による油膜形成率の向上とが寿命延
長に大きく作用していると考えられる。
いころ軸受が、特殊浸炭処理により材料強度の向上と、
表面の微小な凹部６による油膜形成率の向上とが寿命延
長に大きく作用していると考えられる。
【００２６】
【発明の効果】以上のように、この発明によると、浸炭
鋼を用いて形成した内・外の軌道輪と転動体の表面に浸
炭処理を施して表面硬化層を設け、軌道輪と転動体の少
なくともひとつの表面に微小な凹部を形成したので、表
面硬化層による強度の向上と凹部による油膜形成能力の
向上とによる相乗効果により、潤滑条件が悪い場合でも
ピーリングまたはフレーキングの発生がなく長寿命を得
ることができる。
鋼を用いて形成した内・外の軌道輪と転動体の表面に浸
炭処理を施して表面硬化層を設け、軌道輪と転動体の少
なくともひとつの表面に微小な凹部を形成したので、表
面硬化層による強度の向上と凹部による油膜形成能力の
向上とによる相乗効果により、潤滑条件が悪い場合でも
ピーリングまたはフレーキングの発生がなく長寿命を得
ることができる。
【図１】（Ａ）はこの発明に係る転がり軸受の断面図、
（Ｂ）は同上における転がり面に凹部を形成した拡大断
面図
（Ｂ）は同上における転がり面に凹部を形成した拡大断
面図
【図２】寿命試験の結果を示すグラフ
１ 転がり軸受 ２、３ 軌道輪 ４ 転動体 ５ 表面硬化層 ６ 凹部
Claims (1)
- 【請求項１】 炭素量が０．１５から０．４％の浸炭鋼
で内・外の軌道輪とその間に介在させる転動体を形成
し、前記軌道輪および転動体にＨＲＣ５８以上の表面硬
化層を設け、各々の芯部硬度をＨＲＣ４８以上でかつ５
８未満の範囲に設定し、軌道輪及び転動体の表面硬化層
の深さを以下の条件にした転がり軸受で、軌道輪および
転動体の少なくともひとつの表面が、あらさのパラメー
タＲＭＳで表示したときＲＭＳ０．１０μｍ以上となる
ように微小な凹部を形成し、この表面あらさのパラメー
タＳＫ値がマイナスとなるようにした転がり軸受。 表面硬化層深さ 軌道輪：深さ／転動体径が０．０５以上 転動体：深さ／転動体径が０．０７以上
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4261019A JPH06109021A (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 転がり軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4261019A JPH06109021A (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 転がり軸受 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001012709A Division JP2001288535A (ja) | 2001-01-22 | 2001-01-22 | 転がり軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06109021A true JPH06109021A (ja) | 1994-04-19 |
Family
ID=17355925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4261019A Pending JPH06109021A (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 転がり軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06109021A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996020059A1 (en) * | 1994-12-28 | 1996-07-04 | Skf Industrial Trading & Development Company B.V. | Method of machining a component of a bearing, an electrode for electrochemically machining said component and a method of manufacturing an electrode |
| EP1101978A1 (en) * | 1999-11-19 | 2001-05-23 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Pulley unit with one-way clutch |
| EP1344953A2 (en) * | 2002-03-13 | 2003-09-17 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Roller bearing |
| US20220412407A1 (en) * | 2019-12-03 | 2022-12-29 | thyssenkrupp rothe erde Germany GmbH | Method for increasing the load-bearing capacity, and rolling device for hard rolling a surface-hardened rolling-bearing raceway |
-
1992
- 1992-09-30 JP JP4261019A patent/JPH06109021A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996020059A1 (en) * | 1994-12-28 | 1996-07-04 | Skf Industrial Trading & Development Company B.V. | Method of machining a component of a bearing, an electrode for electrochemically machining said component and a method of manufacturing an electrode |
| EP1101978A1 (en) * | 1999-11-19 | 2001-05-23 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Pulley unit with one-way clutch |
| US6588560B1 (en) | 1999-11-19 | 2003-07-08 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Pulley unit |
| EP1344953A2 (en) * | 2002-03-13 | 2003-09-17 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Roller bearing |
| US20220412407A1 (en) * | 2019-12-03 | 2022-12-29 | thyssenkrupp rothe erde Germany GmbH | Method for increasing the load-bearing capacity, and rolling device for hard rolling a surface-hardened rolling-bearing raceway |
| US11873864B2 (en) * | 2019-12-03 | 2024-01-16 | thyssenkrupp rothe erde Germany GmbH | Method for increasing the load-bearing capacity, and rolling device for hard rolling a surface-hardened rolling-bearing raceway |
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