JP2011174573A - 鉄鋼圧延機のワークロール用4列円錐ころ軸受 - Google Patents
鉄鋼圧延機のワークロール用4列円錐ころ軸受 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011174573A JP2011174573A JP2010040418A JP2010040418A JP2011174573A JP 2011174573 A JP2011174573 A JP 2011174573A JP 2010040418 A JP2010040418 A JP 2010040418A JP 2010040418 A JP2010040418 A JP 2010040418A JP 2011174573 A JP2011174573 A JP 2011174573A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- outer ring
- ring raceway
- tapered roller
- raceway surface
- roller bearing
- 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
Images
Landscapes
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
【課題】より高強度の外輪軌道面を有して耐久性に優れ、更にハウジングへの組み付け時のミスアライメントも無い鉄鋼圧延機のワークロール用4列円錐ころ軸受を提供する。
【解決手段】内周面に単列の外輪軌道面10aが形成された外輪10と、外周面に2列の内輪軌道面が形成された内輪11とを、前記外輪10が4列で前記内輪11が2列になるように対向配置するとともに、前記外輪軌道面10aと前記内輪軌道面との間に複数の円錐ころ12を転動自在に保持してなる、鉄鋼圧延機のワークロール用4列円錐ころ軸受1であって、前記外輪10の軸方向断面において、前記外勤軌道面10aの前記円錐ころ12の小径側端面との交点から該外輪軌道面10aの最も表面側のメタルフローに引いた接線と、前記外輪軌道面10aの接線とがなす角度θが、0°以上60°以下であることを特徴とする鉄鋼圧延機のワークロール用4列円錐ころ軸受1。
【選択図】図1
【解決手段】内周面に単列の外輪軌道面10aが形成された外輪10と、外周面に2列の内輪軌道面が形成された内輪11とを、前記外輪10が4列で前記内輪11が2列になるように対向配置するとともに、前記外輪軌道面10aと前記内輪軌道面との間に複数の円錐ころ12を転動自在に保持してなる、鉄鋼圧延機のワークロール用4列円錐ころ軸受1であって、前記外輪10の軸方向断面において、前記外勤軌道面10aの前記円錐ころ12の小径側端面との交点から該外輪軌道面10aの最も表面側のメタルフローに引いた接線と、前記外輪軌道面10aの接線とがなす角度θが、0°以上60°以下であることを特徴とする鉄鋼圧延機のワークロール用4列円錐ころ軸受1。
【選択図】図1
Description
本発明は、鉄鋼圧延機のワークロール用4列円錐ころ軸受に関する。
鉄鋼圧延機のワークロール用4列円錐ころ軸受は、水環境下で使用されることから、軸受寿命が短く、破損部分の多くは外輪であることが知られている(非特許文献1参照)。
一方で、従来から、軌道輪の軌道面と、加工時に形成されたメタルフロー(鍛流線)との関係が研究されており、軌道輪の軌道面の損傷を抑えるためには、メタルフローと軌道面とがより平行であることが好ましいとされている。例えば、特許文献1では、長寿命化のために内外輪の少なくとも一方を、メタルフローが転動体の公転方向に対して±15°以内になるようにした転がり軸受を提案している。また、特許文献2では、軸線を含む断面にける軌道溝の転動体接触点での接線と、前記断面における軌道溝の最も表面側のメタルフローの方向を示す直線とのなす角度が0°以上60°以下とした転がり軸受を提案している。
Matsumoto, Y, Murakami, Y, Oohori, M "Rolling Contact Fatigue Under Water-Infiltrated Lubrication", Bearing Steel Technology, ASTM STP 1419, J. M. Beswick, Ed., American Society for Testing and Materials International, West Conshohoken, PA, 2002 P231 L18-19
外輪は、軸受鋼等の素材から所定形状で切り出して製造されるが、その際、軌道面とメタルフローとが平行になるように切り出すことが好ましい。しかし、円錐ころ軸受では、軌道面が傾斜しており、上記したような転がり軸受における軌道面とメタルフローとの交差角度の調整は難しいといえる。また、鉄鋼圧延機のワークロール用円錐ころ軸受において、耐久性をより向上させるために適した外輪軌道面とメタルフローとの交差角度についての知見もこれまで得られていない。
更には、外輪を複列にした構成のワークロール用4列円錐ころ軸受(図9参照)では、軸受ハウジングに組み込んだときのミスアライメントにより短寿命となる可能性もある。
そこで本発明は、より高強度の外輪軌道面を有して耐久性に優れ、更にハウジングへの組み付け時のミスアライメントも無い鉄鋼圧延機のワークロール用4列円錐ころ軸受を提供することを目的とする。
上記目低を達成するために、本発明は、内周面に単列の外輪軌道面が形成された外輪と、外周面に2列の内輪軌道面が形成された内輪とを、前記外輪が4列で前記内輪が2列になるように対向配置するとともに、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に複数の円錐ころを転動自在に保持してなる、鉄鋼圧延機のワークロール用4列円錐ころ軸受であって、前記外輪の軸方向断面において、前記外勤軌道面の前記円錐ころの小径側端面との交点から該外輪軌道面の最も表面側のメタルフローに引いた接線と、前記外輪軌道面の接線とがなす角度θが、0°以上60°以下であることを特徴とする鉄鋼圧延機のワークロール用4列円錐ころ軸受を提供する。
本発明の鉄鋼圧延機のワークロール用4列円錐ころ軸受は、外輪軌道面と、外輪軌道面の最も表面側のメタルフローとが平行に近いため、外輪軌道面が高強度であり、軸受全体として耐久性がより向上する。また、外輪が全て単列であるため、複列外輪のようなハウジングへの組み付け時のミスアライメントの問題もない。
以下、本発明に関して図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明に係る鉄鋼圧延機のワークロール用4列円錐ころ軸受1(以下、単に「円錐ころ軸受」という)の一例を示す断面図である。4個の単列の外輪10と、2個の複列の内輪11とが対向配置しており、内外輪間に複数の円錐ころ12、12が保持器13により等間隔で転動自在に保持されている。各外輪10は外輪間座14a,14bにより分離されている。また、最外側の外輪10の端部にはシールホルダ15が配設されており、シール16により内輪11との隙間を封止している。一方、隣接する内輪11の間には、中間シール17が配設されており、内輪11にロール軸20が嵌合している。
図2は外輪10の軸方向断面図であり、素材のメタルフローMfを模式的に示してある。本発明では、外輪10の外勤軌道面10aの延長線をXとし、外輪軌道面10aの円錐ころ12の小径側端面12aとの交点Pにおいて外輪軌道面10aの最も表面側のメタルフローに引いた接線をYとしたときに、XとYとがなす角度θが0°以上60°以下であることを特徴とする。外輪軌道面10aの損傷を抑えるためには、メタルフローと軌道面とがより平行であることが好ましいとされており、θが60°を超えると効果が十分に現れない。θは、20°以下がより好ましい。
上記のようなθを満足する外輪10を作製するには、例えば以下の方法が挙げられる。
先ず、図3(a)に示すように、円柱状の素材100を用意する。便宜上メタルフローを符号Mfで示すようが、このような円柱状素材100は押し出し成形で形成されるため、図示されるように軸線に沿って平行となる。尚、素材は塑性加工が可能で、焼入れができるものであれば制限はなく、中炭素鋼や軸受鋼、浸炭鋼等の従来から外輪用素材に使用されているもので構わない。
次いで、円柱状素材100を熱間で据え込み加工する。図3(b)に示すように、この据え込み加工により図中の上下方向に圧縮されて半径方向に拡径し、円盤状素材110が得られる。この円盤状素材110は、通常は図示されるすように厚み方向中央部が最大径となり、ほぼ樽状になる。それに伴い、円盤状素材110におけるメタルフローMfは、厚み方向中央部が大きく湾曲する。
次いで、図3(c)に示すように、円盤状素材110の外周面に円環状の固定枠120を配置した状態で、熱間で軸線に沿って円柱状の押圧部材130を押し込む。これにより、メタルフローMfは、図示のように湾曲の曲率半径が大きくなるとともに、外周側において軸線に対し平行に近づくようになる。
次いで、底部111を打抜き加工により除去し、更に図3(d)に示すように、外周面に円環状の固定枠140を配置した状態で、熱間で内径を押し広げる。これにより、図3(c)において外周側上面に形成されていた盛り上がり部分112が外方に押し遣られて断面略矩形となるように整形され、円環状素材150が得られる。それに伴い、メタルフローMfは、図示のように湾曲の曲率半径がより大きくなり、外周側において軸線により平行に近づく。
次いで、円環状素材150から外輪形状に合わせて切り出し加工を行う。図3(e)(図3(c)のA部分の拡大図)に切り出し形状を符号Kで示すが、K1は外輪のころ大径側端面(図1の10b)に相当する部分であり、K2は外輪の軌道面(図1の10a)に相当する部分であり、K3は外輪の外周面(図1の10c)に相当する部分である。本発明では、2つの外輪を切り出すために、円環状素材150の幅を2分する平面Hを中心に、2つのころ大径側端面相当部分K1が対向し、かつ、2つの軌道面相当部分K2が内周側を向き、即ち軌道面相当部分同士がなす角度αが180°未満になるように切り出す。円環状素材150において、メタルフローMfの曲率は内周側ほど大きく、外周に向かうほど軸線と平行に近くなっている。そのため、このような切り出しを行うと、内周側の湾曲しているメタルフローMf1と対向するようにして軌道面相当部分K2が切り出され、得られる外輪10の軌道面10aが素材のメタルフロー(Mf1)と平行に近くなり、上記のθの範囲となる。また、得られる外輪の外周面10cも、素材のメタルフロー(Mf2)とほぼ平行になる。
また、この方法によれば、1つの素材から2つの外輪10が得られる。
これに対し、例えば図4に示すように、据え込み加工することなく棒状素材100から図2(e)の切り出し形状Kにて2つの外輪を切り出しても、メタルフローMfは軸権に平行であるため、傾斜している軌道面相当部分K2とメタルフローMfとが交差し、上記のθの範囲とはならない。
また、図5に示すように、円環状素材150から1つの外輪を切り出す場合も、メタルフローMfと軌道面相当部分K2とが交差し、上記のθの範囲とはならない。
また、図6は3つの外輪を切り出す場合を示す図であるが、切り出し形状Kは、中段と下段とをころ大径側端面相当部分K1が対向した切り出し形状Kとし、上段をころ大径側端面相当部分K1が反対側に向けた切り出し形状Kとする様式では、上段と中段において軌道面相当部分K2とメタルフローMfとが交差し、上記のθの範囲とはならない。
また、図7に示すように、2つの外輪を切り出す際に、ころ小径側端面(図1の10d)に相当する部分K4を対向させ、角度αが180°を超えるように切り出す場合も、軌道面相当部分K2とメタルフローMfとが交差し、上記のθの範囲とはならない。
また、図8に示すように、2つの外輪を素材の径方向に並べて切り出す場合も、軌道面相当部分K2とメタルフローMfとが交差し、上記のθの範囲とはならない。
以下、本発明に関して実施例及び比較例を挙げて更に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。
(実施例1)
図1に示したように、内周面に単列の外輪軌道面が形成された外輪と、外周面に2列の内輪軌道面が形成された内輪とを、外輪が4列で内輪が2列になるように対向配置した円錐ころ軸受として、日本精工(株)製4列円錐ころ軸受「343KVS4551(外輪外径φ457.098mm、内輪内径φ343.052mm、組立て幅254mm、基本動定格荷重1530000N)」を想定し、上記θを満足するように外輪を下記の如く作製した。
図1に示したように、内周面に単列の外輪軌道面が形成された外輪と、外周面に2列の内輪軌道面が形成された内輪とを、外輪が4列で内輪が2列になるように対向配置した円錐ころ軸受として、日本精工(株)製4列円錐ころ軸受「343KVS4551(外輪外径φ457.098mm、内輪内径φ343.052mm、組立て幅254mm、基本動定格荷重1530000N)」を想定し、上記θを満足するように外輪を下記の如く作製した。
即ち、先ず、SUJ2製で、全長260mm、直径140mmの円柱状素材を熱間で据え込み加工して樽状素材(図3(b)参照)を得た。次いで、外周面に円環状の固定枠を配置した状態で、熱間で軸線に沿って円柱状の押圧部材を押し込み、底部を打抜き加工した後(図3(c)参照)、更に熱間で内径を押し広げて、内径416mm、外径470mm、厚さ105mmの円環状素材を得た(図3(d)参照)。次いで、円環状素材から図3(e)に示すように、ころ大径側端面相当部分が対向するようにし、かつ、2つの軌道面相当部分同士がなす角度αが145°になるように切り出した。そして、面取り及び仕上げ加工を行い、外輪を得た。得られた外輪のθは10°であった。
そして、外輪を組み込み試験軸受Aとした。
(比較例1)
図9は比較例1で作製した試験軸受Bを図1に準じて示す断面図であるが、両外側の外輪10A,10Aが単列の外輪軌道面10aを有し、両外輪10A,10Aの間に、2列の外輪軌道面10e,10eが形成された外輪10Bが配設されたこと以外は、実施例1で作製した試験軸受Aと同様である。外輪10Bは、図10(図3(e)に相当)に示すように、円環状素材150から切り出し形状Kにて切り出したものであり、メタルフローMfと、2つの軌道面相当部分K5,K5とが交差しているのがわかる。そして、面取り及び仕上げ加工を行った。
図9は比較例1で作製した試験軸受Bを図1に準じて示す断面図であるが、両外側の外輪10A,10Aが単列の外輪軌道面10aを有し、両外輪10A,10Aの間に、2列の外輪軌道面10e,10eが形成された外輪10Bが配設されたこと以外は、実施例1で作製した試験軸受Aと同様である。外輪10Bは、図10(図3(e)に相当)に示すように、円環状素材150から切り出し形状Kにて切り出したものであり、メタルフローMfと、2つの軌道面相当部分K5,K5とが交差しているのがわかる。そして、面取り及び仕上げ加工を行った。
上記の試験軸受A、Bについて、グリース(協同油脂(株)製「パルマックス RBG」)を1300g充填し、ラジアル荷重588400N、内輪回転数700min−1、軸受内部への注水量720mL/hの条件にて回転させ、検出振動が初期値の2倍になった時点で回転を中止し、外輪軌道面のフレーキングを確認した。回転中止までの時間を計測し、寿命とした。結果を表1に示す。この軸受の定格疲れ寿命は505時間であるが、実施例1の軸受では、比較例1の軸受に比べて寿命が5.5倍程度まで延びており、定格疲れ寿命も超える長寿命であった。
1 ワークロール用4列円錐ころ軸受
10 外輪
11 内輪
12 円錐ころ
13 保持器
16 シール
20 ロール軸
Mf メタルフロー
10 外輪
11 内輪
12 円錐ころ
13 保持器
16 シール
20 ロール軸
Mf メタルフロー
Claims (1)
- 内周面に単列の外輪軌道面が形成された外輪と、外周面に2列の内輪軌道面が形成された内輪とを、前記外輪が4列で前記内輪が2列になるように対向配置するとともに、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に複数の円錐ころを転動自在に保持してなる、鉄鋼圧延機のワークロール用4列円錐ころ軸受であって、
前記外輪の軸方向断面において、前記外勤軌道面の前記円錐ころの小径側端面との交点から該外輪軌道面の最も表面側のメタルフローに引いた接線と、前記外輪軌道面の接線とがなす角度θが、0°以上60°以下であることを特徴とする鉄鋼圧延機のワークロール用4列円錐ころ軸受。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010040418A JP2011174573A (ja) | 2010-02-25 | 2010-02-25 | 鉄鋼圧延機のワークロール用4列円錐ころ軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010040418A JP2011174573A (ja) | 2010-02-25 | 2010-02-25 | 鉄鋼圧延機のワークロール用4列円錐ころ軸受 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011174573A true JP2011174573A (ja) | 2011-09-08 |
Family
ID=44687613
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010040418A Pending JP2011174573A (ja) | 2010-02-25 | 2010-02-25 | 鉄鋼圧延機のワークロール用4列円錐ころ軸受 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011174573A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019181561A1 (ja) * | 2018-03-22 | 2019-09-26 | Ntn株式会社 | 転動部品、軸受およびそれらの製造方法 |
-
2010
- 2010-02-25 JP JP2010040418A patent/JP2011174573A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019181561A1 (ja) * | 2018-03-22 | 2019-09-26 | Ntn株式会社 | 転動部品、軸受およびそれらの製造方法 |
US11371559B2 (en) | 2018-03-22 | 2022-06-28 | Ntn Corporation | Rolling component, bearing, and method of manufacturing the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10054164B2 (en) | Rolling bearing | |
JP2009524788A (ja) | アンギュラコンタクト転がり軸受特に多列球面ころ軸受 | |
JP2006220221A (ja) | 転がり軸受、軸受ユニット | |
JP2013015200A (ja) | 円すいころ軸受 | |
US10514063B2 (en) | Rolling bearing | |
JP2008180246A (ja) | 円すいころ軸受 | |
JP2011202714A (ja) | 風力発電装置主軸用円すいころ軸受 | |
JP2008261476A (ja) | スラスト針状ころ軸受 | |
US20210156428A1 (en) | Thrust roller bearing | |
JP4561389B2 (ja) | 軸受ユニットの外側部材 | |
US20130294717A1 (en) | Rolling Bearing for a Shaft | |
JP2012045577A (ja) | 円錐ころ軸受の外輪の製造方法 | |
JP2018105500A (ja) | スラストころ軸受及びスラストころ軸受用軌道輪 | |
JP2012202453A (ja) | 自動調心ころ軸受 | |
JP2011174573A (ja) | 鉄鋼圧延機のワークロール用4列円錐ころ軸受 | |
US20200340531A1 (en) | Cage for a roller bearing for rotationally mounting a high-speed shaft | |
CN104791380B (zh) | 调心滚子轴承 | |
JP2007139019A (ja) | 円すいころ軸受 | |
JP5050619B2 (ja) | 円すいころ軸受 | |
JP2007292116A (ja) | 転がり軸受、軸受ユニット | |
JP2014196758A (ja) | 自動調心ころ軸受 | |
JP2014105809A (ja) | 転がり軸受用保持器 | |
US20160178002A1 (en) | Double-row spherical roller bearing | |
WO2015045798A1 (ja) | 円すいころ軸受 | |
JP2010014135A (ja) | バックアップロール用転がり軸受 |