滚动轴承轨道圈用环部件和滚动轴承制造技术

本发明专利技术提供一种滚动轴承轨道圈用环部件和滚动轴承，其基于进行充分的锻造、将气孔压实以提高品质；基于无需中心部冲孔工序等以带来成本的降低、能量的节省；基于合格率的提高以节约资源。一种由钢形成的环部件(1)，其中，按照该环部件(1)的截面形状而轧制的杆状部件(W)呈环状成形，两端的端面相互接合。该接合为焊接等的液相接合。环部件(1)为滚动轴承的轨道圈中的进行机械加工前的原材料。在该场合，环部件(1)具有按照滚动轴承的轨道圈加工的环状的槽(3)。对于接合部(1a)，在对环部件(1)进行接近轴承轨道圈的截面形状的粗车削加工后，进行基于摩擦搅拌接合的强化处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本申请要求申请日为2010年6月9日、申请号为日本特愿2010-131621号申请的优先权，通过参照其整体，将其作为构成本申请的一部分内容而进行引用。
本专利技术涉及滚动轴承轨道圈用环部件、采用该环部件的滚动轴承轨道圈和滚动轴承、以及该环部件和滚动轴承轨道圈的制造方法，更具体地说，本专利技术涉及下述环部件等，其中，按照具有需要的锻造比、截面积的方式轧制的杆状部件呈环状成形，将两端接合。
技术介绍
在过去，像大型而小批量的滚动轴承，特别是风车主轴用的滚动轴承那样，超大型的轴承的轨道圈的原材料通过下述工序而制作，在将铸锭的钢通过锻造而形成圆杆件后，通过热滚压锻造而呈环状成形的工序；或在将铸锭的钢通过轧制而形成方形件后，通过热锻造而形成圆杆件，通过热滚压锻造而呈环状成形。另外，作为制造汽车用定子环齿轮等的小物部件的环部件的方法，提出有使杆状原材料为圆形、将两端接合、形成环部件的方法(比如，专利文献2)。杆状原材料形成比如挤压加工件。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特表2001-519853号公报专利文献2：日本特公平1-16578号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在铸锭中，从外侧向内侧而依次凝固。由于伴随该凝固体积会收缩，故在锭内部形成气孔。它们在之后的热加工(轧制、锻造)中会被破坏而压实，但是由于锭尺寸的制约，故在没有进行充分>的锻造的场合，会剩有未压实部。该未压实部的残留是不好的。显然，进行充分的锻造这一点会使材料性能提高。通过锻造沿轴向对圆杆进行镦锻，将其变平，在对中心部进行冲孔的工序中，去除性能差的圆杆的中心部。但是目前的状况是，具有没有被去除干净的情况。另外，由于经过冲孔的中心部变为碎屑，故还具有合格率差的问题。像上述那样，在现有技术中，具有下述的问题，即，大型的滚动轴承的轨道圈的原材料因锻造不足而材料性能较差，另外在锻造的中心部冲孔工序中合格率变差。本专利技术的目的在于提供轴承轨道圈用环部件和滚动轴承轨道圈，及其制造方法，其能够达到以下效果：基于进行充分的锻造以将气孔压实而带来的质量的提高；无需中心部冲孔工序或扩径工序而带来合格率的提高；成本的降低；能量的节省；资源的节约。本专利技术的另一目的在于提供有效地发挥本专利技术的滚动轴承轨道圈的优点的滚动轴承。用于解决课题的技术方案本专利技术的滚动轴承轨道圈用环部件为钢制的环部件，作为滚动轴承的轨道圈中的进行机械加工前的原材料，该环部件是通过将滚轧成该环部件的截面形状而得到的杆状部件成形为环状，将两端的端面相互接合而形成的。上述杆状部件最好采用按照具有需要的锻造比的方式轧制的部件。按照该方案，由于该环部件是通过将滚轧成该环部件的截面形状而得到的杆状部件成形为环状，故实施充分的锻造，得到基于气孔压实而带来的品质的提高，另外省略了过去的锻造工序中的中心部冲孔工序或扩径工序，实现工序削减带来的成本的降低、能量的节省以及合格率的提高所带来的资源的节约。通过采用该环部件制造滚动轴承的轨道圈，获得通过充分的锻造带来的气孔的压实而产生的高品质的轨道圈。另外，本专利技术谋求像上述那样，进行充分的锻造而将气孔的压实而带来的品质的提高，与在现有技术文献2中公开的汽车用起动机环齿轮等相比较，其构思是不同的。上述杆状部件的环状的成形最好是在热、高温等的柔软的、高温的条件下进行。另外，上述接合通过液相接合，比如焊接而进行。环部件的截面形状也可为单纯的矩形形状等，最好，具有按照滚动轴承的轨道槽加工的环状的槽。在该场合，由于杆状部件以呈环部件的截面形状而被轧制，故杆状部件也为具有槽的截面形状。通过在塑性加工而形成的环部件的阶段事先形成槽，减少车削的替换工序即可完成，从而谋求合格率的提高以及加工时间的缩短。在环部件中，可在具有接合上述两端的端面的接合部的圆周方向部分设置接合部的判断用的记号。由于担心接合部的强度低于其它的部分，故通过事先设置判断用的记号，按照接合部为非负荷区域的方式使用等的使用上的方便、后述的接合部强化用的处理变容易。还可在本专利技术中，在进行使截面形状接近滚动轴承的轨道圈的截面形状的车削加工后，在接合上述两端的端面的接合部中，在至少构成轨道圈的轴向范围，并且在从构成轨道圈的周面到通过滚动接触而作用高的应力的深度范围，进行强化接合的处理。另外，“在从构成轨道面的周面到通过滚动接触而作用高的应力的深度范围”是指，比如最大交替剪切应力为最大时，深度为4倍的深度。在该场合，为可允许到至少最大接触面压力3GPa的安全设计。在设计中的最大接触面压力为1.5GPa的直径2～4m的轴承轨道圈的场合，最大交替剪切应力为最大时，深度在1mm左右。于是，接合强化深度可为5mm左右，如果是10mm，则是充分的。仅仅在上述液相接合的场合，由于在用作滚动轴承轨道圈的场合，具有强度不足的危险，故可在对环部件进行车削加工后，相对滚动轴承轨道圈中的构成承受至少滚动负荷的轨道面的部位的接合部，使接合部的强度提高，直至通过滚动接触而作用高的应力的深度。作为该方法，进行固相接合，比如摩擦搅拌接合。另外，在强化接合部后，按照可判断接合强化部的方式，在其后续的工序不消失的方式再次设置记号。在本专利技术的滚动轴承轨道圈中，对本专利技术的上述任意一项的方案所述的滚动轴承轨道圈用环部件进行车削、热处理和研磨。像上述那样，在按照滚动轴承轨道圈加工的场合，有效地发挥将该充分的锻造的气孔压实而带来的品质提高的效果。可在该滚动轴承轨道圈中，在标称直径1m以上等的、具有接合上述两端的端面的作为圆周方向部分的接合部，设置有接合部的判断用的记号。如果具有该记号，可像前述那样，采用于接合部上没有施加大的负荷的适合的使用方式。本专利技术的滚动轴承包括内圈、外圈、多个滚动体和保持架，上述内圈和外圈中的任意一者或两者采用本专利技术的上述任意一项方案所述的滚动轴承轨道圈。该滚动轴承可为大型的滚动轴承。比如，也可为支承风车的主轴的轴承。虽然具有风车主轴用的轴承的直径为数米的超大型，但是，在这样的轴承的场合，可更加有效地发挥采用本专利技术的环部件带来的品质的提高的效果。可在本专利技术的滚动轴承中，上述内圈和外圈中的静止侧圈采用本专利技术的设置了上述记号的滚动轴承轨道圈，具有上述接合部的判断用的记号的周向部分设置于上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.09 JP 2010-1316211.一种滚动轴承轨道圈用环部件，该环部件为钢制，作为滚动
轴承的轨道圈中的进行机械加工前的原材料，其特征在于，该环
部件是通过将滚轧成该环部件的截面形状而得到的杆状部件成形
为环状，将两端的端面相互接合而形成的。
2.根据权利要求1所述的滚动轴承轨道圈用环部件，其中，上
述接合为液相接合。
3.根据权利要求1所述的滚动轴承轨道圈用环部件，其中，该
环部件具有按照滚动轴承的轨道圈进行加工的环状的槽。
4.根据权利要求1所述的滚动轴承轨道圈用环部件，其中，在
接合上述两端的端面而得到的接合部所具有的圆周方向部分，施
加有接合部的判断用的记号。
5.根据权利要求1所述的滚动轴承轨道圈用环部件，其中，在
进行使截面形状接近滚动轴承的轨道圈的截面形状的车削加工
后，在上述接合部中，至少在构成轨道圈的轴向范围、并且在从
构成轨道圈的周面到通过滚动接触而作用高的应力的深度范围，
进行强化接合的处理。
6.一种滚动轴承轨道圈，其中，对权利要求1所述的滚动轴承
轨道圈用环部件进行车削、热处理和磨削。
7.根据权利要求6所述的滚动轴承轨道圈，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：松原幸生，田中广政，
申请(专利权)人：NTN株式会社，
类型：
国别省市：