JPH0587688B2 - - Google Patents

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JPH0587688B2
JPH0587688B2 JP1121855A JP12185589A JPH0587688B2 JP H0587688 B2 JPH0587688 B2 JP H0587688B2 JP 1121855 A JP1121855 A JP 1121855A JP 12185589 A JP12185589 A JP 12185589A JP H0587688 B2 JPH0587688 B2 JP H0587688B2
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rolling
rolling element
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Morikatsu Kotani
Shunei Goto
Kenji Hibi
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NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 この発明は、ころ軸受の転動体、更に詳しく
は、相手面が粗面でも仕上げの良い面でも長寿命
を示すころ軸受の転動体に関するものである。 〔従来の技術およびその問題点〕 ころ軸受における転動体の転動寿命は、転動面
の表面粗さが重要な因子であることは良く知られ
ており、従来、転動面の仕上げをできるだけ滑ら
かな面にするのがよいと考えられていたが、軸受
の転動疲労寿命を向上させるための試行錯誤を繰
り返すなかで、転動面の仕上がりを良くしなくて
も長寿命に効果のあることを見い出した。 上記のような転動体は、転動面をRmax0.3〜
0.8μmのランダムなすり傷の粗面に形成した構造
であり、長寿命の効果を発揮することができる
が、仕上げ面の良い相手に対しては、油膜形成が
不十分となり、軸の摩耗や軸のピーリング損傷が
発生する場合があり、相手軸の仕上げ条件に対し
て使用できる範囲が狭いという点で改善の必要性
が見い出された。 〔発明の目的〕 そこでこの発明は、転動体における転動面の面
粗さの評価を軸方向だけでなく転がり方向にも着
目し、軸方向と円周方向の表面粗さを一定範囲に
抑えることで油膜形成が有利に行なえ、相手面の
面粗さの良否何れにも対応できる長寿命のころ軸
受の転動体を提供することが目的である。 〔目的を達成するための手段〕 上記のような目的を達成するため、この発明
は、転動体の表面に微小な凹形状のくぼみを無数
にランダムに形成し、転動体表面の面粗さを、軸
方向と円周方向のそれぞれを求めてパラメータ
RMSで表示したとき、軸方向面粗さRMS（Ｌ）
と円周方向面粗さRMS(C)との比RMS（Ｌ）／
RMS(C)が≦1.0となり、かつ表面粗さのパラメー
タSK値が≦−1.6となるようにした構成としたも
のである。 〔作用〕 転動体の表面をランダムな微小粗面に形成し、
この微小粗面の仕上げ面粗さパラメータRMSを
軸方向（Ｌ）、円周方向(C)で求め、その比RMS
（Ｌ）／RMS(C)を≦1.0とし、かつパラメータSK
値を≦−1.6としたので、転動面の油膜形成率が
向上し、相手面の面粗さのいかんにかかわらず相
手面にピーリング損傷や摩耗の発生がなく、長寿
命を得ることができる。 〔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。 第１図に示した、ころ軸受１の第１の例は、円
筒ころ転動体２を外輪３に組込んだニードル軸受
を例示しており、転動体２で相手軸４を支持する
ようになつている。 第１の例において、前記転動体２は、表面がラ
ンダムな方向の微小粗面２ａに形成され、この微
小粗面２ａは、面粗さを転動体２の軸方向と円周
方向のそれぞれを求めてパラメータRMSで表示
したとき、軸方向面粗さRMS（Ｌ）と円周方向面
粗さRMS(C)の比RMS（Ｌ）／RMS(C)を≦1.0、例
えば、0.7〜1.0にすると共に、表面粗さのパラメ
ータSK値が軸方向、円周方向とも≦−1.6になつ
ている。 上記のような転動面の粗面条件を得るための表
面加工処理は、特殊なバレル研磨によつて、所望
する仕上面を得ることができる。 前記パラメータSK値とは、表面粗さの分布曲
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値を円周方向、軸方向とも−1.6以下と
した設定値は、表面凹部の形状、分布が加工条件
により油膜形成に有利な範囲である。 次に、転動体表面に、仕上げ面の異なる表面処
理を施した複数種類のニードル軸受を製作し、相
手軸の面粗さを変えて寿命試験を行なつた結果に
ついて説明する。 寿命試験に用いたニードル軸受は、第２図に示
すように、外径Dr＝38mm、内径dr＝28mm、転動
体２の直径Ｄ＝５mm、長さＬ＝13mmで、14本の転
動体を用いた保持器５付の軸受である。 試験軸受は転動体の表面粗さ仕上げの異なる５
種類を製作した。各試験軸受の表面仕上げ面粗さ
パラメータRMSでの特性値を表１に、各試験軸
受の加工種類を表２に示すと共に、各試験軸受の
転動体における仕上げ面状況を第３図に比較して
示した。
【表】
【表】 また、使用した試験装置は、第４図に概略図で
示したようなラジアル荷重試験機１１を使用し、
回転軸１２の両側に試験軸受１を取付け、回転と
荷重を与えて位置の試験を行なうものである。 試験に用いたインナーレース（相手軸）の仕上
は研削仕上のRmax0.4〜4μmである。アウター
レース（外輪）はRmax1.6μmで何れの場合も共
通である。 また、試験条件は以下の通りである。 軸受ラジアル荷重 1465Kgｆ 回転数 3050rpm 潤滑剤 タービン油（試験条件で10cst） 上記の条件で各試験軸受に対して行なつた転動
体寿命試験の各相手面毎の結果を第５図乃至第９
図に示す。 第５図乃至第７図は、この発明の試験軸受Ｃを
主体に行なつた試験結果を、第８図と第９図はこ
の発明の試験軸受ＤとＥの試験結果を示してい
る。 上記のような試験結果から明らかなように、こ
の発明の試験軸受Ｃ、Ｄ、Ｅは、相手軸面粗さの
のいかんにかかわらず全て長寿命を示した。 また、上仕上面と粗面の転動のとき上仕上面側
にピーリング損傷が見られることが多いが、この
発明の試験軸受Ｃ、Ｄ、Ｅには認められなかつ
た。 第１０図と第１１図は、各試験軸受Ａ乃至Ｅの
SK値、RMSのＬ／Ｃと寿命（L10）を求めた結
果を示している。 第１０図の如く、SK値−1.6以下の試験軸受
Ｃ、Ｄ、Ｅでは長寿命を示している。 また、軸方向粗さRMS（Ｌ／Ｃ）は、第１１図
の如くバレル研磨特殊加工の1.0でも長寿命であ
ることが判明した。 なお、RMS（Ｌ／Ｃ）値のみで長寿命軸受の転
動体を評価するには不充分であることも判明し
た。 次に、上記試験条件下において、試験軸受Ａ乃
至Ｃの相手軸との組合せによるGrubinの式に基
づく油膜パラメータΛの計算値を表３に示す。
〔効果〕
以上のように、この発明によると、転動体の表
面をランダムな微小粗面に形成し、この微小粗面
の粗さを一定範囲に抑えるようにしたので、転動
面の油膜形成に有利となり、相手面が粗面でも仕
上面の良い相手に対しても長寿命を得ることがで
き、相手面の摩耗やピーリング損傷がないという
効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はころ軸受の第１の例を示すニードル軸
受の断面図、第２図は寿命試験に用いたニードル
軸受の断面図、第３図は試験軸受における転動体
の仕上げ面状況を示す概略図、第４図は試験装置
の概略図、第５図乃至第９図の各々は転動体寿命
試験の結果を示すグラフ、第１０図はSK値と寿
命の関係を示すグラフ、第１１図はRMS（Ｌ／
Ｃ）値と寿命の関係を示すグラフ、第１２図は油
膜パラメータと油膜形成率を示す関係図、第１３
図と第１４図は油膜形成率を示すグラフ、第１５
図はころ軸受の第２の例を示す円すいころ軸受の
断面図、第１６図と第１７図は従来の円すいころ
軸受と本発明の円すいころ軸受の回転トルクの測
定結果を示すグラフ、第１８図はころ軸受の第３
の例を示す円筒ころ軸受の断面図である。 １……ころ軸受、２，１２……転動体、２ａ…
…微小粗面、３，１３…外輪、４……相手軸、５
……保持器、１４……内輪。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 転動体の表面に微小な凹形状のくぼみを無数
    にランダムに形成し、転動体表面の面粗さを、軸
    方向と円周方向のそれぞれを求めてパラメータ
    RMSで表示したとき、軸方向面粗さRMS（Ｌ）
    と円周方向面粗さRMS(C)との比RMS（Ｌ）／
    RMS(C)が≦1.0となり、かつ表面粗さのパラメー
    タSK値が≦−1.6となるようにしたころ軸受の転
    動体。
JP1121855A 1988-05-30 1989-05-15 ころ軸受の転動体 Granted JPH02168021A (ja)

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JP13379488 1988-05-30
JP63-235732 1988-09-20
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