JPH0792104B2 - グリース潤滑で使用されるころがり軸受 - Google Patents
グリース潤滑で使用されるころがり軸受Info
- Publication number
- JPH0792104B2 JPH0792104B2 JP59173497A JP17349784A JPH0792104B2 JP H0792104 B2 JPH0792104 B2 JP H0792104B2 JP 59173497 A JP59173497 A JP 59173497A JP 17349784 A JP17349784 A JP 17349784A JP H0792104 B2 JPH0792104 B2 JP H0792104B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- indentation
- depth
- rolling
- hardness
- 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 - Lifetime
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
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、グリース潤滑で使用されるころがり軸受の
技術分野に属する。
技術分野に属する。
従来の技術 グリースが潤滑剤として用いられるころがり軸受が、機
器に組付けられかつ回転しない状態で輸送される場合
に、輸送中の振動の繰返しにより、転動体と接触する内
外輪の各軌道に凹みを生じ、輸送後の機器の使用に際
し、異音、振動を発生するなど、軸受の正常な回転が阻
害されることがある。
器に組付けられかつ回転しない状態で輸送される場合
に、輸送中の振動の繰返しにより、転動体と接触する内
外輪の各軌道に凹みを生じ、輸送後の機器の使用に際
し、異音、振動を発生するなど、軸受の正常な回転が阻
害されることがある。
この時発生する凹みを擬似圧痕（フオールスブリネリン
グ）と称する。この原因として軸受に封入されたグリー
スが、軸受の定常回転時には、回転による剪断などの作
用を受けて、増稠剤中に保持された油分が、軌道面およ
び転走面に滲出して潤滑効果を発揮するが、回転しない
状態ではグリース中の油分による潤滑効果が充分でな
く、その状態で振動により振動体と軌道輪間で相対すべ
りを繰返し摩耗を生ずるとされている。
グ）と称する。この原因として軸受に封入されたグリー
スが、軸受の定常回転時には、回転による剪断などの作
用を受けて、増稠剤中に保持された油分が、軌道面およ
び転走面に滲出して潤滑効果を発揮するが、回転しない
状態ではグリース中の油分による潤滑効果が充分でな
く、その状態で振動により振動体と軌道輪間で相対すべ
りを繰返し摩耗を生ずるとされている。
摩耗初期には潤滑剤不足下の金属接触による摩耗から始
まり、次いで磨耗粉が大気中の酸素によつて酸化磨耗粉
となり、これが介在することにより摩耗が促進される。
まり、次いで磨耗粉が大気中の酸素によつて酸化磨耗粉
となり、これが介在することにより摩耗が促進される。
一般にころがり軸受の転動体と軌道輪に必要な硬さ、耐
摩耗性、耐衝撃性は、それらの材料の選択と、熱処理に
よつて得られていることは周知である。軸受材料に高炭
素クロム軸受鋼を使用する場合は、所要形状に施削した
のち焼入れ、焼もどしをして、中心部まで均一のHRC60
〜63に硬化させる。一方、耐摩耗性を必要とする円すい
ころ軸受などでは、Crはただ焼鋼、Cr−Mcはだ焼鋼など
の材料が用いられ、これらに浸炭、焼入れ、焼もどしを
行ない、表面層をHRC60〜63に硬化し中心部は硬さをHRC
30〜45に低くして粘り強さを持たせている（株式会社幸
書房・昭和56年４月20日発行『転がり軸受』第86頁、第
87頁）。
摩耗性、耐衝撃性は、それらの材料の選択と、熱処理に
よつて得られていることは周知である。軸受材料に高炭
素クロム軸受鋼を使用する場合は、所要形状に施削した
のち焼入れ、焼もどしをして、中心部まで均一のHRC60
〜63に硬化させる。一方、耐摩耗性を必要とする円すい
ころ軸受などでは、Crはただ焼鋼、Cr−Mcはだ焼鋼など
の材料が用いられ、これらに浸炭、焼入れ、焼もどしを
行ない、表面層をHRC60〜63に硬化し中心部は硬さをHRC
30〜45に低くして粘り強さを持たせている（株式会社幸
書房・昭和56年４月20日発行『転がり軸受』第86頁、第
87頁）。
発明が解決しようとする問題点 ころがり軸受における前記擬似圧痕の発生は、前述した
軸受材料と、その硬化処理が施された製品においてさえ
見られるところである。
軸受材料と、その硬化処理が施された製品においてさえ
見られるところである。
この問題を解消するために、（１）潤滑剤をグリースか
ら潤滑油に、あるいはより稠度の高い（やわらかい）グ
リースに変更すること、（２）軸受の予圧荷重を大きく
与え、転動体と軌道輪との間の相対すべりを防止するこ
とが有効であることが知られている。
ら潤滑油に、あるいはより稠度の高い（やわらかい）グ
リースに変更すること、（２）軸受の予圧荷重を大きく
与え、転動体と軌道輪との間の相対すべりを防止するこ
とが有効であることが知られている。
しかし、油潤滑では軸受からの油洩れ防止を充分行わね
ばならない制約があり、またグリース稠度を高くするこ
とや、予圧荷重を大きくすることも、軸受の寿命低下を
招く危険があるので、実際上の対策は容易ではない。
ばならない制約があり、またグリース稠度を高くするこ
とや、予圧荷重を大きくすることも、軸受の寿命低下を
招く危険があるので、実際上の対策は容易ではない。
問題点を解決するための手段 本発明は、前述の擬似圧痕が金属接触による摩耗である
ことに着目し、少なくとも一方の軌道輪の軌道面に深さ
0.3mmから0.7mmの浸炭窒化層を形成し、その浸炭窒化層
表面の硬さをHRC63〜66としてグリース潤滑で使用され
るころがり軸受を要旨とするものである。
ことに着目し、少なくとも一方の軌道輪の軌道面に深さ
0.3mmから0.7mmの浸炭窒化層を形成し、その浸炭窒化層
表面の硬さをHRC63〜66としてグリース潤滑で使用され
るころがり軸受を要旨とするものである。
作用 軌道面の凝着の低減と摩耗抵抗が向上することにより転
動体との接触面の摩耗量が減少し、擬似圧痕深さを従来
の約50％に低減し得る。
動体との接触面の摩耗量が減少し、擬似圧痕深さを従来
の約50％に低減し得る。
実 施 例 第１図において１は円すいころ軸受の内輪、２はその軌
道面、３は本発明による浸炭窒化層を示している。４は
その外輪、５はその軌道面である。
道面、３は本発明による浸炭窒化層を示している。４は
その外輪、５はその軌道面である。
第２図は玉軸受の内輪６で、これにおいてもその軌道面
７に浸炭窒化層８が形成される。図には省略されている
が、玉軸受の外輪の軌道面にも同様の浸炭窒化焼入処理
が施される。
７に浸炭窒化層８が形成される。図には省略されている
が、玉軸受の外輪の軌道面にも同様の浸炭窒化焼入処理
が施される。
実 験 例 円すいころ軸受＃L45449/10の内輪および玉軸受＃6305
の内輪の素材（高炭素クロム軸受鋼）を施削加工の後、
浸炭窒化雰囲気で加熱することによりその表面に浸炭窒
化処理を行ない、それにひき続いて、通常の高炭素クロ
ム軸受鋼のズブ焼入と同じく油中焼入れおよび焼もどし
を行ない、さらに所定の形状に研磨仕上げすることによ
り、軌道面に深さ0.4mmの浸炭窒化層を形成させた。軌
道面の表面の硬さは、HRC64〜65で、内部の硬さはHRC62
〜63であつた。
の内輪の素材（高炭素クロム軸受鋼）を施削加工の後、
浸炭窒化雰囲気で加熱することによりその表面に浸炭窒
化処理を行ない、それにひき続いて、通常の高炭素クロ
ム軸受鋼のズブ焼入と同じく油中焼入れおよび焼もどし
を行ない、さらに所定の形状に研磨仕上げすることによ
り、軌道面に深さ0.4mmの浸炭窒化層を形成させた。軌
道面の表面の硬さは、HRC64〜65で、内部の硬さはHRC62
〜63であつた。
この浸炭窒化層は、材料に含まれる合金元素と浸炭窒化
により表面から内部へ浸透拡散される炭素および窒素が
素地中に固溶されて素地強度を大ならしめると同時に微
細な炭窒化物を多量に形成することにより高硬度の炭窒
化物を全面に分散させたもので、かつ、微細な炭窒化物
が多量に分散していることにより組織が緻密に抑制され
ている。これにより耐摩耗性が格段に向上し、軸受軌道
面と転動体との接触面における相対すべりによる磨耗量
すなわち擬似圧痕深さを著しく減少させることができ
た。
により表面から内部へ浸透拡散される炭素および窒素が
素地中に固溶されて素地強度を大ならしめると同時に微
細な炭窒化物を多量に形成することにより高硬度の炭窒
化物を全面に分散させたもので、かつ、微細な炭窒化物
が多量に分散していることにより組織が緻密に抑制され
ている。これにより耐摩耗性が格段に向上し、軸受軌道
面と転動体との接触面における相対すべりによる磨耗量
すなわち擬似圧痕深さを著しく減少させることができ
た。
第５図に、本発明の実施例における浸炭窒化層の炭窒化
物の分布状態の顕微鏡組織が示され、第６図に高炭素ク
ロム軸受鋼を焼入れ焼もどした従来の軸受軌道面、第７
図にはクロムはだ焼き鋼に浸炭、焼入れ、焼もどしの熱
処理をした従来品の軸受軌道面の各顕微鏡写真が示され
ている。
物の分布状態の顕微鏡組織が示され、第６図に高炭素ク
ロム軸受鋼を焼入れ焼もどした従来の軸受軌道面、第７
図にはクロムはだ焼き鋼に浸炭、焼入れ、焼もどしの熱
処理をした従来品の軸受軌道面の各顕微鏡写真が示され
ている。
第６図のいわゆるズブ焼入による従来品および第７図の
はだ焼鋼浸炭焼入品に比べて、本発明の浸炭窒化焼入し
た軌道面の表面組織が著しく緻密であることが明らかで
ある。
はだ焼鋼浸炭焼入品に比べて、本発明の浸炭窒化焼入し
た軌道面の表面組織が著しく緻密であることが明らかで
ある。
上記実施例による製品を、従来品と同時に擬似圧痕現出
試験を行ない、試験後軸受の圧痕深さおよび圧痕発生に
よる軸受の振動増加を比較した。第３図および第４図は
その結果を示すものである。
試験を行ない、試験後軸受の圧痕深さおよび圧痕発生に
よる軸受の振動増加を比較した。第３図および第４図は
その結果を示すものである。
上記比較の結果を、従来品を１として、本発明の実施例
における圧痕深さの割合および軸受振動増加量の割合を
見ると次のとおりである。
における圧痕深さの割合および軸受振動増加量の割合を
見ると次のとおりである。
ここで、擬似圧痕の現出は、軸寿の半径方向に振動荷重
を繰返し負荷することによつて行ない、試験後の圧痕深
さは、軌道の円周方向形状を形状測定器で測定して、そ
の深さが最大の圧痕の深さで比較した。
を繰返し負荷することによつて行ない、試験後の圧痕深
さは、軌道の円周方向形状を形状測定器で測定して、そ
の深さが最大の圧痕の深さで比較した。
軸受の振動増加は、軸受を1800rpmで回転させた時の軸
受の振動加速度を測定して、試験前の値から増加量で比
較した。
受の振動加速度を測定して、試験前の値から増加量で比
較した。
実施例は、円すいころ軸受の内外輪および玉軸受の内輪
についての例を挙げたが、他の形式の軸受に適用して
も、同様の硬化を奏するものである。
についての例を挙げたが、他の形式の軸受に適用して
も、同様の硬化を奏するものである。
第８図は、標準の転動疲労寿命に対する浸炭窒化層深さ
の影響を示したものであり、浸炭窒化層深さが０（浸炭
浸室焼入処理無し）のときのB10寿命比を１としてい
る。この図により、浸炭窒化層深さは、0.3〜0.7mmの範
囲が長寿命であることが分かる。
の影響を示したものであり、浸炭窒化層深さが０（浸炭
浸室焼入処理無し）のときのB10寿命比を１としてい
る。この図により、浸炭窒化層深さは、0.3〜0.7mmの範
囲が長寿命であることが分かる。
第９図は、擬似圧痕の再現試験における最大圧痕深さに
対する表面硬さの影響を示したものである。この図によ
り、表面硬さがHRC63以上で、圧痕深さが大きく低下し
ており、硬さを高くするほど擬似圧痕の信号が抑えられ
ることが分かる。なお、第９図では、HRC66を越える硬
さの影響が評価されていないが、HRC66を越えるとサブ
ゼロ処理等の作業を加える必要からコストアップが大き
いのに対して、圧痕抑制の効果が小さいからである。よ
って、浸炭窒化層表面の硬さはHRC63〜66が望ましいと
言える。
対する表面硬さの影響を示したものである。この図によ
り、表面硬さがHRC63以上で、圧痕深さが大きく低下し
ており、硬さを高くするほど擬似圧痕の信号が抑えられ
ることが分かる。なお、第９図では、HRC66を越える硬
さの影響が評価されていないが、HRC66を越えるとサブ
ゼロ処理等の作業を加える必要からコストアップが大き
いのに対して、圧痕抑制の効果が小さいからである。よ
って、浸炭窒化層表面の硬さはHRC63〜66が望ましいと
言える。
効果 本発明によるころがり軸受は、従来品に比べ発生した圧
痕深さで約50％、圧痕により発生する直接的な機能低下
である軸受振動増加において約50％低減できた。従つて
耐擬似圧痕性能にすぐれ、擬似圧痕の発生の少ないころ
がり軸受としての効果が大である。
痕深さで約50％、圧痕により発生する直接的な機能低下
である軸受振動増加において約50％低減できた。従つて
耐擬似圧痕性能にすぐれ、擬似圧痕の発生の少ないころ
がり軸受としての効果が大である。
第１図は円すいころ軸受における実施例の断面図、第２
図は玉軸受の内輪の断面図、第３図は実施例品と従来品
の圧痕深さの比較グラフ、第４図は実施例品と従来品の
軸受振動増加の比較グラフ、第５図，第６図，第７図は
実施例品と従来品について焼入れ処理によるころがり軸
受断面の金属組織の差異を示す顕微鏡写真である。 第８図は、標準の転動波労寿命に対する浸炭窒化層深さ
の影響を示すグラフ、第９図は、擬似圧痕の再現試験に
おける最大圧痕深さに対する表面硬さの影響を示すグラ
フである。 2,5,7……軌道面、3,8……浸炭窒化層
図は玉軸受の内輪の断面図、第３図は実施例品と従来品
の圧痕深さの比較グラフ、第４図は実施例品と従来品の
軸受振動増加の比較グラフ、第５図，第６図，第７図は
実施例品と従来品について焼入れ処理によるころがり軸
受断面の金属組織の差異を示す顕微鏡写真である。 第８図は、標準の転動波労寿命に対する浸炭窒化層深さ
の影響を示すグラフ、第９図は、擬似圧痕の再現試験に
おける最大圧痕深さに対する表面硬さの影響を示すグラ
フである。 2,5,7……軌道面、3,8……浸炭窒化層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮崎 博之 大阪府大阪市南区鰻谷西之町二番地 光洋 精工株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−149455（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−128577（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−130219（ＪＰ，Ａ) 特公 昭59−48954（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭54−16437（ＪＰ，Ｂ２) 「転がり軸受工学」転がり軸受工学編集 委員会編、株式会社養賢堂、昭和53年１月 20日発行、第68〜69頁
Claims (1)
- 【請求項１】少なくとも一方の軌道輪の軌道面に、 深さ0.3mmから0.7mmの浸炭窒化層を形成し、 その浸炭窒化層表面の硬さをHRC63〜66とした グリース潤滑で使用されるころがり軸受
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59173497A JPH0792104B2 (ja) | 1984-08-21 | 1984-08-21 | グリース潤滑で使用されるころがり軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59173497A JPH0792104B2 (ja) | 1984-08-21 | 1984-08-21 | グリース潤滑で使用されるころがり軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6170220A JPS6170220A (ja) | 1986-04-11 |
| JPH0792104B2 true JPH0792104B2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=15961608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59173497A Expired - Lifetime JPH0792104B2 (ja) | 1984-08-21 | 1984-08-21 | グリース潤滑で使用されるころがり軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0792104B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5165804A (en) * | 1991-09-03 | 1992-11-24 | General Electric Company | Rolling element bearing having wear resistant race land regions |
| DE69841718D1 (de) * | 1997-04-03 | 2010-07-22 | Jtekt Corp | Wälzlager |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5416437U (ja) * | 1977-07-06 | 1979-02-02 |
-
1984
- 1984-08-21 JP JP59173497A patent/JPH0792104B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 「転がり軸受工学」転がり軸受工学編集委員会編、株式会社養賢堂、昭和５３年１月２０日発行、第６８〜６９頁 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6170220A (ja) | 1986-04-11 |
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