圆柱滚子轴承和包括圆柱滚子轴承的多级压延机制造技术

本发明专利技术提供圆柱滚子轴承和包括圆柱滚子轴承的多级压延机。圆柱滚子轴承包括圆柱滚子(22)和内圈(20)。圆柱滚子(22)具有满足用于高碳铬轴承钢材的日本工业标准的钢材作为其组分，且具有用于凸面和倒角的在轴向方向上的预定长度、凸面的预定曲率半径和在正交剪切应力最大的深度Z处的预定硬度。内圈(20)具有预定的组分、直到深度Z的预定碳浓度和在深度Z处的预定残余奥氏体量、预定平均结晶粒度和预定硬度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
圆柱滚子轴承和包括圆柱滚子轴承的多级压延机


[0001]本专利技术涉及圆柱滚子轴承和包括该圆柱滚子轴承的多级压延机。

技术介绍

[0002]在用于压延装备的轴承中，用于多级压延机的轴承经受特别恶劣的操作环境。在多级压延机的支承辊轴承中，外圈在接收施加到轴承外周的滚动载荷的同时旋转，内圈是固定圈。由于内圈是固定圈，在内圈的滚道面的负荷区因滚动疲劳而剥落成为问题。
[0003]例如，已知在滚子的滚动面上设置凸面(crowning)作为用于抑制剥落的技术。设置凸面降低了滚动面的边缘应力。因此，抑制了与滚子的滚动面接触的内圈的滚道面的边缘剥落。然而，加长凸面会增加滚子滚动面中央处的接触表面压力，从而增加内圈滚道面发生表面下引发剥落(散裂)的频率。
[0004]日本未审查专利申请公布特开2003
‑
172364(JP2003
‑
172364A)公开了一种具有提高寿命的滚子轴承，其特征在于其内圈和外圈以及滚动元件的硬度、残余奥氏体量等。

技术实现思路

[0005]鉴于以上，本专利技术的目的是提供一种圆柱滚子轴承，其能够同时实现对内圈的边缘剥落和表面下引发剥落的抑制，并提高寿命。本专利技术的另一个目的是提供一种多级压延机，关于该多级压延机，能够通过减少轴承更换的频率而改善维护周期和可用性。
[0006]根据本专利技术的第一方面的圆柱滚子轴承包括：内圈，所述内圈被固定到固定轴，并且所述内圈在外周面上包括内圈滚道；外圈，所述外圈在内周面上包括外圈滚道；和多个圆柱滚子，所述多个圆柱滚子被可滚动地设置在所述内圈滚道与所述外圈滚道之间。所述多个圆柱滚子中的每一个圆柱滚子包括满足日本工业标准G4805：2019高碳铬轴承钢材标准的钢材作为组分，所述多个圆柱滚子中的每一个圆柱滚子的滚动面从轴向方向上的第一侧朝向所述轴向方向上的第二侧包括第一倒角、第一凸面、圆柱面、第二凸面和第二倒角，所述第一倒角连接到所述轴向方向上的所述第一侧的第一端面，并且所述第二倒角连接到所述轴向方向上的所述第二侧的第二端面。满足(LCha+LCra+LCy+LCrb+LChb)/4.8<LCha+LCra<(LCha+LCra+LCy+LCrb+LChb)/3.2，并且(LCha+LCra+LCy+LCrb+LChb)/4.8<LChb+LCrb<(LCha+LCra+LCy+LCrb+LChb)/3.2，其中LCha表示所述第一倒角的轴向长度，LCra表示所述第一凸面的轴向长度，LCy表示所述圆柱面的轴向长度，LCrb表示所述第二凸面的轴向长度，并且LChb表示所述第二倒角的轴向长度。满足900mm<RRa<9000mm，并且900mm<RRb<9000mm，其中在包括所述圆柱滚子的中心轴线的所述圆柱滚子的截面中，RRa表示所述第一凸面的曲率半径，并且RRb表示所述第二凸面的曲率半径。在从所述圆柱滚子的所述圆柱面起的深度Z处的硬度为682HV至805HV，并且在所述深度Z处正交剪切应力最大。所述内圈包括下列物质作为组分：0.12质量％至0.50质量％的碳(C)；0.30质量％至0.90质量％的锰(Mn)；0.15质量％至0.35质量％的硅(Si)；0.40质量％至4.50质量％的镍(Ni)；0.40质量％至2.00质量％的铬(Cr)；0.15质量％至0.90质量％的钼(Mo)；以及作为残余部分的铁(Fe)
和不可避免的杂质。从所述内圈滚道的表面到所述深度Z的位置的碳浓度为0.60质量％至1.30质量％，在从所述内圈滚道的所述表面起的所述深度Z处的残余奥氏体量为25体积％至45体积％，在从所述内圈滚道的所述表面起的所述深度Z处的平均结晶粒度为8号至10号，并且在从所述内圈滚道的所述表面起的所述深度Z处的硬度为682HV至770HV。
[0007]根据本专利技术的以上方面的圆柱滚子轴承包括圆柱滚子和内圈。圆柱滚子包括满足日本高碳铬轴承钢材工业标准的钢材作为其组分，并且具有用于凸面和倒角的在轴向方向上的预定长度、凸面的预定曲率半径和深度Z处的预定硬度。内圈具有预定组分、直到深度Z的预定碳浓度和在深度Z处的预定残余奥氏体量、预定平均结晶粒度和预定硬度。因此，根据本专利技术的上述方面的圆柱滚子轴承能够同时实现对内圈的边缘剥落(散裂)和表面下引发剥落(散裂)的抑制，并且能够提高寿命。其原因被认为如下。圆柱滚子轴承的圆柱滚子设有凸面和倒角，凸面和倒角中每一个在轴向方向上具有预定形状。因此，内圈滚道的边缘应力减小。结果，抑制了内圈的边缘剥落。此外，圆柱滚子轴承的内圈在深度Z处具有预定残余奥氏体量、预定平均结晶粒度和预定硬度。因此，抑制了内圈的边缘剥落和表面下引发剥落。此外，在圆柱滚子轴承的使用过程中，由于圆柱滚子的圆柱面的接触表面压力，内圈的残余奥氏体经历形变诱导转变成马氏体。因此，内圈的微观结构得到强化。结果，抑制了内圈的表面下引发剥落。因此，圆柱滚子轴承能够同时实现对内圈的边缘剥落和表面下引发剥落的抑制，并且能够提高寿命。
[0008]在根据上述方面的圆柱滚子轴承中，内圈可以具有0.12质量％至0.23质量％的碳(C)作为组分。因此，能够增加内圈的韧性，并且因此能够抑制由于内圈的边缘剥落和表面下引发剥落而导致的裂纹损伤。结果，能够进一步提高圆柱滚子轴承的寿命。
[0009]在根据上述方面的圆柱滚子轴承中，外圈的外周面可以在圆柱构件的外周面上滚动。圆柱滚子轴承同时实现了对内圈的边缘剥落和表面下引发剥落的抑制，并且提高了寿命。因此，圆柱滚子轴承的外圈的外周面能够在圆柱构件(例如压延机的工作辊或支承辊)的外周面上长时间滚动。
[0010]此外，根据本专利技术的第二方面的多级压延机具有上述圆柱滚子轴承。由于减少了轴承更换频率，能够提高具有圆柱滚子轴承的多级压延机的维护周期和可用性。
[0011]利用根据本专利技术的以上方面的圆柱滚子轴承，同时实现了对内圈的边缘剥落和表面下引发剥落的抑制。因此，提高了圆柱滚子轴承的寿命。此外，利用根据本专利技术的以上方面的多级压延机，由于轴承更换频率的降低，改进了多级压延机的维护周期和可用性。
附图说明
[0012]下面将参考附图描述本专利技术示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中同样的附图标记表示同样的元件，并且其中：
[0013]图1是根据本专利技术实施例的多级压延机的示意侧视图；
[0014]图2是示出图1中的多级压延机中的支承辊的示意前视图；
[0015]图3是图2中分割辊(split roll)15的轴向方向示意截面图；
[0016]图4是图3中的圆柱滚子的示意截面图；
[0017]图5是用于测量示例和比较例中的寿命比的滚动疲劳寿命试验机的示意侧视图；并且
[0018]图6是用于测量示例和比较例中的寿命比的滚动疲劳寿命试验机的正面示意图。
具体实施方式
[0019]下面将参照附图详细描述根据本专利技术的第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种圆柱滚子轴承，其特征在于包括：内圈(20)，所述内圈(20)被固定到固定轴，并且所述内圈(20)在外周面上包括内圈滚道；外圈(21)，所述外圈(21)在内周面上包括外圈滚道；和多个圆柱滚子(22)，所述多个圆柱滚子(22)被可滚动地设置在所述内圈滚道与所述外圈滚道之间，其中：所述多个圆柱滚子(22)中的每一个圆柱滚子(22)包括满足日本工业标准G4805：2019高碳铬轴承钢材标准的钢材作为组分；所述多个圆柱滚子(22)中的每一个圆柱滚子(22)的滚动面从轴向方向上的第一侧朝向所述轴向方向上的第二侧包括第一倒角、第一凸面、圆柱面、第二凸面和第二倒角；所述第一倒角连接到所述轴向方向上的所述第一侧的第一端面；所述第二倒角连接到所述轴向方向上的所述第二侧的第二端面；满足(LCha+LCra+LCy+LCrb+LChb)/4.8<LCha+LCra<(LCha+LCra+LCy+LCrb+LChb)/3.2，并且(LCha+LCra+LCy+LCrb+LChb)/4.8<LChb+LCrb<(LCha+LCra+LCy+LCrb+LChb)/3.2，其中LCha表示所述第一倒角的轴向长度，LCra表示所述第一凸面的轴向长度，LCy表示所述圆柱面的轴向长度，LCrb表示所述第二凸面的轴向长度，并且LChb表示所述第二倒角的轴向长度；满足900mm<RRa<9000mm，并且900mm&am...

【专利技术属性】
技术研发人员：金谷康平，木村友规，
申请(专利权)人：株式会社捷太格特，
类型：发明
国别省市：