圆锥滚子轴承制造技术

内圈(10)的大凸缘面(12)的算数平均粗糙度Ra为0.1μm≤Ra≤0.2μm，滚子大端面(33)的算数平均粗糙度Ra为0.1μm以下，大凸缘面(12)の粗糙度曲线の偏度Rsk为‑1.0≤Rsk≤‑0.3，大凸缘面(12)的粗糙度曲线的峰度Rku为3.0≤Rku≤5.0，大凸缘面(12)为由直线的母线、或者中凹或中凸为1μm以内的母线规定的圆锥滚子轴承。

Tapered roller bearing

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】圆锥滚子轴承
本专利技术涉及圆锥滚子轴承。
技术介绍
在圆锥滚子轴承中，圆锥滚子的滚子大端面与内圈的大凸缘面滑动接触。为了防止由于滚子大端面与大凸缘面金属接触而引起的焼粘，实施了调整大凸缘面的表面粗糙度的措施，以使上述两面间的油膜形成变得良好。另外，在将圆锥滚子轴承用于汽车的动力传递路径、工业机械等的装置的情况下，以圆锥滚子轴承的刚性、旋转精度的提高为目的施加预压。该情况下，需要测定圆锥滚子轴承的旋转扭矩来判断适当的预压的操作。在该测定中，由于为了便于向对象装置的装入工序，因而在使其以低速(通常为100r/min以下)旋转的状态下测定旋转扭矩。当圆锥滚子轴承以低速旋转时，圆锥滚子轴承的旋转扭矩的产生因素的大部分是圆锥滚子的滚子大端面与内圈的大凸缘面之间的滑动摩擦，由于在圆锥滚子、内圈及外圈之间产生的滚动摩擦等而引起的扭矩的影响相当小。因此，对于准确地测定圆锥滚子轴承的旋转扭矩，需要一边施加预压一边以低速旋转充分进行磨合运转，直至圆锥滚子的滚子大端面变成与内圈大凸缘面接触的状态(即，轴承宽度尺寸稳定的状态)。下述专利文献1所公开的圆锥滚子轴承为了将在内圈的大凸缘面与圆锥滚子的滚子大端面间的润滑状态保持为适当的状态，将大凸缘面的表面粗糙度Ra形成为0.05～0.20μm的范围。即，当大凸缘面的表面粗糙度Ra小于0.05μm的情况下，磨合运转时，内圈的大凸缘面与圆锥滚子的滚子大端面间的润滑状态变成流体润滑与边界润滑的混合润滑，因此摩擦系数大幅变动，测定的旋转扭矩的偏差变大，预压力的管理精度变差。当大凸缘面的表面粗糙度Ra为0.05μm以上的情况下，上述润滑状态变成边界润滑而使摩擦系数稳定，能够进行精度较好的预压力的管理。在超过100(r/min)的通常的轴承旋转速度下，在大凸缘面与滚子大端面间形成充分的油膜，上述两面间的润滑状态变成流体润滑，因此摩擦系数变小。若大凸缘面的表面粗糙度Ra超过0.20μm，则在高速旋转区域轴承部温度上升，当润滑油粘度下降时，大凸缘面与滚子大端面间的油膜厚度变得不充分，因此需要注意焼粘的产生。另外，下述专利文献2所公开的圆锥滚子轴承将圆锥滚子的滚子大端面的表面粗糙度Ra形成为0.1μm以下，且将内圈的大凸缘面的表面粗糙度Ra形成为0.2μm以下，由此使磨合运转下的旋转扭矩的稳定性提高。专利文献1：日本特开2000-170774号公报(特别是说明书的第0021～0023段)专利文献2：日本特开2002-139055号公报(特别是说明书的第0021段)专利文献1、2的圆锥滚子轴承为了使预压设定时的低速旋转时的旋转扭矩稳定化，规定内圈的大凸缘面的表面粗糙度Ra的范围，但任一圆锥滚子轴承均包含超精加工水准的粗糙度范围(例如Ra为0.08μm以下)。在超精加工水准的粗糙度下，旋转扭矩有时变得不稳定。另一方面，考虑若将内圈的大凸缘面的表面粗糙度Ra设为比超精加工水准的粗糙度范围粗，则能够使低速旋转时的旋转扭矩稳定化，但与为超精加工水准的粗糙度范围的情况相比，耐焼粘性较差。这样一来，在大凸缘面的简单的表面粗糙度Ra的设定下，难以兼得低速旋转时的旋转扭矩的稳定化和大凸缘面与滚子大端面间的耐焼粘性。
技术实现思路
鉴于上述的背景，本专利技术欲解決的课题是在圆锥滚子轴承中，兼得低速旋转时的旋转扭矩的稳定性和大凸缘面与滚子大端面间的耐焼粘性。为了实现上述的课题，本专利技术采用了如下结构：在具有滚子大端面的圆锥滚子、和与上述滚子大端面滑动接触的大凸缘面的内圈的圆锥滚子轴承中，上述大凸缘面的算数平均粗糙度Ra为0.1μm≤Ra≤0.2μm，上述大凸缘面的粗糙度曲线的偏度Rsk为-1.0≤Rsk≤-0.3，上述大凸缘面的粗糙度曲线的峰度Rku为3.0≤Rku≤5.0。本专利技术中的算数平均粗糙度Ra是指在日本工业规格(JIS)B0601：2013中规定的算数平均粗糙度Ra。另外，本专利技术中的粗糙度曲线的偏度Rsk是指在日本工业规格(JIS)B0601：2013中规定的粗糙度曲线的偏度Rsk。另外，本专利技术中的粗糙度曲线的峰度Rku是指在日本工业规格(JIS)B0601：2013中规定的粗糙度曲线的峰度Rku。根据上述结构，由于将内圈的大凸缘面的算数平均粗糙度Ra设为0.1～0.2μm的范围，因此成为适于使在圆锥滚子轴承低速旋转时：0～200(r/min)的范围的旋转扭矩稳定化的特性。若仅是这样，与超精加工水准的粗糙度相比，耐焼粘性较差，因此在本专利技术中，进一步规定大凸缘面的粗糙度曲线的表面性状的特性。即，在粗糙度曲线的偏度Rsk＜0的情况下，成为相对于平均线偏向上侧的特性，因此通过将大凸缘面的Rsk设为负的数值范围，从而大凸缘面成为具有平面的特性，成为有利于油膜形成的表面性状。因此，大凸缘面的粗糙度曲线的偏度Rsk为-1.0～-0.3。进一步，在粗糙度曲线的峰度Rku小于3的情况下，成为表面凸凹的高度分布塌陷的形状，但为了实现旋转扭矩的稳定化，也需要粗糙度的突起。因此，大凸缘面的粗糙度曲线的峰度Rku为3.0～5.0。若为前述的Ra、Rsk及Rku的范围的特性平衡的大凸缘面，则能够实现低速旋转时的旋转扭矩的稳定性、和大凸缘面与滚子大端面间的耐焼粘性的兼得。例如，只要上述滚子大端面的算数平均粗糙度Ra为0.1μm以下即可。与内圈的大凸缘面的表面粗糙度相比，滚子大端面的表面粗糙度对功能的影响较少，因此不用进一步规定偏度Rsk、峰度Rku，而通过算出平均粗糙度Ra简单地进行管理即可。例如，上述大凸缘面为由直线的母线、或者中凹或中凸为1μm以内的母线规定的形状即可。当滚子大端面与大凸缘面理想地为球面与平面的接触关系时，能够实现特别良好的耐焼粘性。因此，大凸缘面的母线形状优选为通过工业产品得到的程度的大致直线状。在大凸缘面具有中凹或中凸的母线形状的情况下，若中凹或中凸的量超过1μm，则无法得到良好的润滑油的楔效应。本专利技术所涉及的圆锥滚子轴承适于装入汽车的动力传递装置。汽车的动力传递装置是构成将来自汽车的驱动源的动力传递至车轮的路径的要素，例如，列举了差动齿轮、变速器等。如上述那样，本专利技术通过采用上述结构，在圆锥滚子轴承中，能够兼得低速旋转时的旋转扭矩的稳定性、和大凸缘面与滚子大端面间的耐焼粘性。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式所涉及的圆锥滚子轴承的局部剖视图。图2是图1的大凸缘面附近的放大图。图3是表示图1的大凸缘面的另一母线形状的局部剖视图。图4是表示图1的大凸缘面的又一母线形状的局部剖视图。图5是例示粗糙度曲线的偏度RSk的值给表面性状带来的影响的概念图。图6是例示粗糙度曲线的峰度RKu的值给表面性状带来的影响的概念图。图7是表示实施例、比较例的旋转速度以及旋转扭矩的关系的曲线图。图8是表示使大凸缘面的表面性状进行各种变化来根据实施例对耐焼粘性和旋转扭矩的稳定性进行评价的结果的图。图9是表示使大凸缘面的表面性状在与图8不同的范围内进行各种变化来根据实施例对耐焼粘性和旋转扭矩的稳定性进行评价的结果的图。图10是表示使大凸缘面的表面性状在与图8和图9不同的范围进行各种变化来根据实施例对耐焼粘性和旋转扭矩的稳定性进行评价的结果的图。图11是表示使大凸缘面的表面性状在与图8～图10不同的范围进行各种变化来根据实施例对耐焼粘性和旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种圆锥滚子轴承，具备：圆锥滚子，其具有滚子大端面；和内圈，其具有与所述滚子大端面滑动接触的大凸缘面，所述圆锥滚子轴承的特征在于，所述大凸缘面的算数平均粗糙度Ra为0.1μm≤Ra≤0.2μm，所述大凸缘面的粗糙度曲线的偏度Rsk为‑1.0≤Rsk≤‑0.3，所述大凸缘面的粗糙度曲线的峰度Rku为3.0≤Rku≤5.0。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.21 JP 2017-0297451.一种圆锥滚子轴承，具备：圆锥滚子，其具有滚子大端面；和内圈，其具有与所述滚子大端面滑动接触的大凸缘面，所述圆锥滚子轴承的特征在于，所述大凸缘面的算数平均粗糙度Ra为0.1μm≤Ra≤0.2μm，所述大凸缘面的粗糙度曲线的偏度Rsk为-1.0≤Rsk≤-0.3，所述大...

【专利技术属性】
技术研发人员：川井崇，高冈将也，
申请(专利权)人：NTN株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP