JP2526579Y2 - 転がり軸受 - Google Patents
転がり軸受Info
- Publication number
- JP2526579Y2 JP2526579Y2 JP4752491U JP4752491U JP2526579Y2 JP 2526579 Y2 JP2526579 Y2 JP 2526579Y2 JP 4752491 U JP4752491 U JP 4752491U JP 4752491 U JP4752491 U JP 4752491U JP 2526579 Y2 JP2526579 Y2 JP 2526579Y2
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- Japan
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- bearing
- ratio
- rolling
- steel
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- Prior art date
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、工作機械の超高速回転
スピンドル等に使用される転がり軸受に関する。
スピンドル等に使用される転がり軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】工作機械の超高速回転スピンドル等の超
高速回転下で使用される転がり軸受では、転動体のスピ
ンすべり、ジャイロすべりが生じやすく軸受温度を上昇
させる一因となっている。
高速回転下で使用される転がり軸受では、転動体のスピ
ンすべり、ジャイロすべりが生じやすく軸受温度を上昇
させる一因となっている。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】軸受は一般に軸受鋼
（ＳＵＪ２等）で形成されるが、図７に示すように、軌
道輪11の軌道溝11ａの曲率半径Ｒ0と転動体13の半径ｒ0
との比率ρ0（＝Ｒ0／ｒ0）は、使用条件等を考慮して
軸受寿命に適した値に設定される。一方、軌道輪と転動
体とのヘルツ弾性接触面の中に生じるスピンすべり、ジ
ャイロすべり等の微小すべりを小さく押さえるためには
軌道溝11ａの曲率半径Ｒ0を大きくすればよいが、逆
に、接触面圧が大きくなって軸受寿命が短くなってしま
う。
（ＳＵＪ２等）で形成されるが、図７に示すように、軌
道輪11の軌道溝11ａの曲率半径Ｒ0と転動体13の半径ｒ0
との比率ρ0（＝Ｒ0／ｒ0）は、使用条件等を考慮して
軸受寿命に適した値に設定される。一方、軌道輪と転動
体とのヘルツ弾性接触面の中に生じるスピンすべり、ジ
ャイロすべり等の微小すべりを小さく押さえるためには
軌道溝11ａの曲率半径Ｒ0を大きくすればよいが、逆
に、接触面圧が大きくなって軸受寿命が短くなってしま
う。
【０００４】そこで、本考案の目的は、軸受寿命を低下
させることなく上記微小すべりを減少させ、軸受温度上
昇の低減を図ることにある。
させることなく上記微小すべりを減少させ、軸受温度上
昇の低減を図ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本考案の転がり軸受は、
外側軌道輪と内側軌道輪との内少なくとも一方を硬度が
ＨＲＣ６５以上の粉末高速度鋼で形成した転がり軸受で
あって、前記粉末高速度鋼で形成した場合の比率ρを、
該軌道輪を軸受鋼で形成した場合の比率ρ0の１．０〜
１．１２倍にしたことを特徴とする。
外側軌道輪と内側軌道輪との内少なくとも一方を硬度が
ＨＲＣ６５以上の粉末高速度鋼で形成した転がり軸受で
あって、前記粉末高速度鋼で形成した場合の比率ρを、
該軌道輪を軸受鋼で形成した場合の比率ρ0の１．０〜
１．１２倍にしたことを特徴とする。
【０００６】上記粉末高速度鋼は、急速凝固させて製造
されたガスアトマイズ粉の原料粉を熱処理加工装置にて
熱間等方加圧し、鍛造した鋼で、同一靱性レベルの溶製
高速度鋼に比べて高い耐摩耗性、優れた被研削性を具
え、しかも、巨大炭化物の析出がほとんど無い、軸受材
料として好適な物性を持つ。硬度がＨＲＣ６５以上の粉
末高速度鋼は、例えば日立金属株式会社製のＨＡＰシリ
ーズＨＡＰ４０、ＨＡＰ７０などの商品名で知られてい
るが、このＨＡＰ材と、軸受鋼（ＳＵＪ２）、セラミッ
クの代表物性値を図５に示す。
されたガスアトマイズ粉の原料粉を熱処理加工装置にて
熱間等方加圧し、鍛造した鋼で、同一靱性レベルの溶製
高速度鋼に比べて高い耐摩耗性、優れた被研削性を具
え、しかも、巨大炭化物の析出がほとんど無い、軸受材
料として好適な物性を持つ。硬度がＨＲＣ６５以上の粉
末高速度鋼は、例えば日立金属株式会社製のＨＡＰシリ
ーズＨＡＰ４０、ＨＡＰ７０などの商品名で知られてい
るが、このＨＡＰ材と、軸受鋼（ＳＵＪ２）、セラミッ
クの代表物性値を図５に示す。
【０００７】
【作用】図６は、ＨＡＰ４０、ＳＵＪ２、セラミックの
各材料で形成した１２φ×２２のころとＳＵＪ２製の鋼
球とをそれぞれ点接触させたときの、ころの転がり寿命
を測定した寿命試験の結果を示す。この粉末高速度鋼の
転がり疲れ寿命はＳＵＪ２材の約２倍であり、高温・高
速下でも寿命の低下が少なく、また、高速回転時の遠心
力による影響も少ない。このような傾向は、粉末高速度
鋼の硬度がＨＲＣ６５以上である場合に安定して認めら
れる。
各材料で形成した１２φ×２２のころとＳＵＪ２製の鋼
球とをそれぞれ点接触させたときの、ころの転がり寿命
を測定した寿命試験の結果を示す。この粉末高速度鋼の
転がり疲れ寿命はＳＵＪ２材の約２倍であり、高温・高
速下でも寿命の低下が少なく、また、高速回転時の遠心
力による影響も少ない。このような傾向は、粉末高速度
鋼の硬度がＨＲＣ６５以上である場合に安定して認めら
れる。
【０００８】軌道輪を上記粉末高速度鋼で形成すること
により、軸受の耐久性を向上させることができるため、
軌道溝の曲率半径を所定の範囲内で大きくしても、軸受
寿命は従来の転がり軸受に比べて低下しない。
により、軸受の耐久性を向上させることができるため、
軌道溝の曲率半径を所定の範囲内で大きくしても、軸受
寿命は従来の転がり軸受に比べて低下しない。
【０００９】
【実施例】以下、本考案の実施例について説明する。
【００１０】図１は、本考案を適用したアンギュラー玉
軸受を示す。この軸受は、内輪１、外輪２、内輪１・外
輪２間に介在する複数の転動体３、転動体３を円周等間
隔に保持する保持器４で構成され、内輪１・外輪２のう
ち少なくとも一方を硬度がＨＲＣ６５以上の粉末高速度
鋼（ＨＡＰ４０）で形成し、転動体３をセラミックで形
成したものである。そして、図２に示すように、上記粉
末高速度鋼で形成した軌道輪（例えば、内輪１のみを上
記粉末高速度鋼で形成した場合には内輪１）の場合の比
率ρ（＝Ｒ／ｒ）を、内輪１を軸受鋼で形成した場合の
比率ρ0（＝Ｒ0／ｒ0）の１．０〜１．１２倍にしてあ
る。
軸受を示す。この軸受は、内輪１、外輪２、内輪１・外
輪２間に介在する複数の転動体３、転動体３を円周等間
隔に保持する保持器４で構成され、内輪１・外輪２のう
ち少なくとも一方を硬度がＨＲＣ６５以上の粉末高速度
鋼（ＨＡＰ４０）で形成し、転動体３をセラミックで形
成したものである。そして、図２に示すように、上記粉
末高速度鋼で形成した軌道輪（例えば、内輪１のみを上
記粉末高速度鋼で形成した場合には内輪１）の場合の比
率ρ（＝Ｒ／ｒ）を、内輪１を軸受鋼で形成した場合の
比率ρ0（＝Ｒ0／ｒ0）の１．０〜１．１２倍にしてあ
る。
【００１１】図３および図４はそれぞれ、上記軸受のト
ルク特性、寿命特性を、内輪１・外輪２ともＳＵＪ２で
形成したアンギュラー玉軸受（軸受Ａとする）を基準に
して（軸受Ａの特性値を１として）示したものである。
尚、両図のデータは、同一条件下での使用を想定し、遠
心力および熱膨張をも考慮して算出したものであり、縦
軸にはトルク比、寿命比、横軸には軸受Ａの比率ρ0を
基準とした（ρ0を１とした）場合の倍率（ρ／ρ0）を
とってある。また、両図において、線図ａは軸受Ａ、線
図ｂは内輪１および外輪２をＨＡＰ４０で形成した軸受
（軸受Ｂとする）、線図ｃは内輪１をＨＡＰ４０、外輪
２をＳＵＪ２で形成した軸受（軸受Ｃとする）、線図ｄ
は内輪１をＳＵＪ２、外輪２をＨＡＰ４０で形成した軸
受（軸受Ｄとする）についての特性値をそれぞれ示す。
例えば、線図ｂ（軸受Ｂ）を例にとると、内輪１に対す
る比率ρを、軸受Ａの内輪に対する比率ρ0の１．１２
倍に、外輪２に対する比率ρを、軸受Ａの外輪に対する
比率ρ0の１．１２倍に設定した場合に、軸受Ｂの軸受
Ａに対するトルク比が約０．６になり、両軸受の寿命が
略同じになることを示している。このことは、ＨＡＰ４
０を用いて軌道輪を形成することにより、比率ρを大き
くすること、つまり軌道溝の曲率半径Ｒを大きくするこ
とによる軸受寿命の低下分をカバーし得ること、そし
て、そのカバーし得る比率ρの倍率が１．０〜１．１２
の範囲内にあることを意味する。すなわち、比率ρの倍
率を１．０〜１．１２の範囲内で設定することにより、
軸受寿命を低下させることなく、軸受トルクを減少させ
ることができ、これにより転動体と軌道輪とのヘルツ弾
性接触面の中に生じる微小すべりが減少する結果、軸受
温度上昇が低減するのである。
ルク特性、寿命特性を、内輪１・外輪２ともＳＵＪ２で
形成したアンギュラー玉軸受（軸受Ａとする）を基準に
して（軸受Ａの特性値を１として）示したものである。
尚、両図のデータは、同一条件下での使用を想定し、遠
心力および熱膨張をも考慮して算出したものであり、縦
軸にはトルク比、寿命比、横軸には軸受Ａの比率ρ0を
基準とした（ρ0を１とした）場合の倍率（ρ／ρ0）を
とってある。また、両図において、線図ａは軸受Ａ、線
図ｂは内輪１および外輪２をＨＡＰ４０で形成した軸受
（軸受Ｂとする）、線図ｃは内輪１をＨＡＰ４０、外輪
２をＳＵＪ２で形成した軸受（軸受Ｃとする）、線図ｄ
は内輪１をＳＵＪ２、外輪２をＨＡＰ４０で形成した軸
受（軸受Ｄとする）についての特性値をそれぞれ示す。
例えば、線図ｂ（軸受Ｂ）を例にとると、内輪１に対す
る比率ρを、軸受Ａの内輪に対する比率ρ0の１．１２
倍に、外輪２に対する比率ρを、軸受Ａの外輪に対する
比率ρ0の１．１２倍に設定した場合に、軸受Ｂの軸受
Ａに対するトルク比が約０．６になり、両軸受の寿命が
略同じになることを示している。このことは、ＨＡＰ４
０を用いて軌道輪を形成することにより、比率ρを大き
くすること、つまり軌道溝の曲率半径Ｒを大きくするこ
とによる軸受寿命の低下分をカバーし得ること、そし
て、そのカバーし得る比率ρの倍率が１．０〜１．１２
の範囲内にあることを意味する。すなわち、比率ρの倍
率を１．０〜１．１２の範囲内で設定することにより、
軸受寿命を低下させることなく、軸受トルクを減少させ
ることができ、これにより転動体と軌道輪とのヘルツ弾
性接触面の中に生じる微小すべりが減少する結果、軸受
温度上昇が低減するのである。
【００１２】以上は、転動体３をセラミック製とした場
合ついての説明であるが、転動体３を軸受鋼、あるいは
粉末高速度鋼で形成した場合にも同様の効果が得られ
る。また、本考案は、アンギュラー玉軸受に限らず、転
がり軸受一般に適用することができる。
合ついての説明であるが、転動体３を軸受鋼、あるいは
粉末高速度鋼で形成した場合にも同様の効果が得られ
る。また、本考案は、アンギュラー玉軸受に限らず、転
がり軸受一般に適用することができる。
【００１３】
【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、
軌道輪の軌道溝の曲率半径と転動体の半径との比率ρを
所定の範囲内（１．０〜１．１２倍）で大きくした場合
にも軸受寿命の低下がなく、特に超高速回転下で使用さ
れる転がり軸受の温度上昇を低減する上で有効な手段を
提供することができる。
軌道輪の軌道溝の曲率半径と転動体の半径との比率ρを
所定の範囲内（１．０〜１．１２倍）で大きくした場合
にも軸受寿命の低下がなく、特に超高速回転下で使用さ
れる転がり軸受の温度上昇を低減する上で有効な手段を
提供することができる。
【図１】本考案の転がり軸受の断面図である。
【図２】内輪の溝部分の断面図である。
【図３】倍率とトルク比との関係を示す線図である。
【図４】倍率と寿命比との関係を示す線図である。
【図５】代表物性値を示す表である。
【図６】円筒型転がり疲れ寿命試験の結果を示す表であ
る。
る。
【図７】軌道輪を軸受鋼で形成した軸受の内輪軌道溝部
分の断面図である。
分の断面図である。
１ 内輪 ２ 外輪 ３ 転動体 ｒ 転動体の半径 Ｒ 軌道溝の曲率半径 ρ 比率 ρ0 比率 ρ／ρ0 倍率
Claims (1)
- 【請求項１】 外側軌道輪と内側軌道輪との内少なくと
も一方を硬度がＨＲＣ６５以上の粉末高速度鋼で形成し
た転がり軸受であって、前記粉末高速度鋼で形成した軌
道輪の軌道溝の曲率半径Ｒと転動体の半径ｒとの比率ρ
（Ｒ／ｒ）を、該軌道輪を軸受鋼で形成した場合の該比
率ρ0の１．０〜１．１２倍にしたことを特徴とする転
がり軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4752491U JP2526579Y2 (ja) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | 転がり軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4752491U JP2526579Y2 (ja) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | 転がり軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0586026U JPH0586026U (ja) | 1993-11-19 |
| JP2526579Y2 true JP2526579Y2 (ja) | 1997-02-19 |
Family
ID=12777511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4752491U Expired - Fee Related JP2526579Y2 (ja) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | 転がり軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2526579Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1693581B1 (en) * | 2003-12-11 | 2010-08-25 | JTEKT Corporation | Bearing device for supporting pinion shaft |
| TWI833113B (zh) * | 2020-09-28 | 2024-02-21 | 日商日本精工股份有限公司 | 斜角滾珠軸承 |
-
1991
- 1991-06-24 JP JP4752491U patent/JP2526579Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0586026U (ja) | 1993-11-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |