內(nèi)周面 及外周面的對位,使得不會在兩環(huán)狀零件4A、4B的接合部分產(chǎn)生階差,并且,進(jìn)行對置的貫 通孔42a、42b的對位,使得兩貫通孔42a、42b的開口位置吻合。
[0086] 由于對置的貫通孔42a、42b的開口位置吻合,所W,兩貫通孔42a、42bW -直線狀 連續(xù),由連續(xù)的兩貫通孔42a、42b形成直線狀孔。而且,由于在該直線狀孔內(nèi)穿過該直線狀 孔的兩端插通有馴釘5,從而兩環(huán)狀零件4A、4B被結(jié)合,并被一體化。此外,馴釘5可W插通于 形成于多個(gè)支柱的所有的直線狀孔,也可W插通于一部分的直線狀孔。另外,接禪凸部44a 和接禪凹部44b可W設(shè)置于所有的支柱,也可W設(shè)置于一部分(1個(gè)或多個(gè))支柱。
[0087] 兩環(huán)狀零件4A、4B由馴釘5連結(jié),當(dāng)將該馴釘5從保持架4的軸向端面?zhèn)?在圖1中是 左側(cè))的開口插通到環(huán)狀零件4A的貫通孔42a時(shí),未形成有馴釘頭部51的一側(cè)的端部從環(huán)狀 零件4B的貫通孔42b的軸向端面?zhèn)?在圖1中是右側(cè))的開口突出,因此,通過將該突出端部 壓馴,從而能夠?qū)森h(huán)狀零件4A、4B結(jié)合。在圖1的例子中,通過將突出的端部壓馴,從而形 成半球狀的壓馴馴釘頭部52。
[0088] 另外,利用墊圈6,使馴釘5的馴釘頭部51、壓馴馴釘頭部52所作用的向環(huán)狀零件 4A、4B的軸向端面的應(yīng)力的負(fù)荷分散,因此,抑制環(huán)狀零件4A、4B與馴釘頭部51、壓馴馴釘頭 部52的接觸部因上述應(yīng)力而損傷。此外,在安裝深溝球軸承10的裝置(例如液化氣用累)中, 深溝球軸承10的周圍的空間較小,在想要盡可能使深溝球軸承10的軸向長度小的情況下, 為了防止馴釘頭部51及壓馴馴釘頭部52從深溝球軸承10的側(cè)面向軸向外側(cè)突出,也可W在 貫通孔42a、42b的開口部分設(shè)置惚孔。如果將馴釘頭部51、壓馴馴釘頭部52及墊圈6收容在 惚孔內(nèi),則馴釘頭部51及壓馴馴釘頭部52不會從深溝球軸承10的側(cè)面突出到軸向外側(cè),因 此,能夠減小深溝球軸承10的軸向長度。
[0089] 并且,通過在彈黃銷7內(nèi)插通馴釘5,從而能夠抑制馴釘5因在將馴釘5的端部壓馴 時(shí)施加的力而彎曲。并且,在低溫化時(shí),馴釘5有可能因保持架4的收縮而變形,但是,由于通 過使用彈黃銷7,而彈黃銷7的收縮量比保持架4的收縮量小,所W,利用彈黃銷7抑制馴釘5 的變形。
[0090] 此外,彈黃銷是將具有彈性的板卷成圓筒狀的中空管,在圓周上的1個(gè)部位具有沿 長邊方向延伸的狹縫而呈截面C字狀(用與長邊方向正交的平面切斷的截面)的部件。其外 徑比直線狀孔的內(nèi)徑大,長度與直線狀孔的長度相等。
[0091] 構(gòu)成馴釘5、墊圈6、彈黃銷7的材料沒有特別限定,但是,優(yōu)選全都為不誘鋼(例如 奧氏體系不誘鋼、馬氏體系不誘鋼)、碳鋼、銅、侶。
[0092] 在本發(fā)明中,用軸承鋼(例如SUJ2的線膨脹系數(shù)為12~12.5X10-6/°C)、不誘鋼 (線膨脹系數(shù):1〇~11X1(T6/"c)、高速工具鋼(線膨脹系數(shù):1〇~12X1(T6/"c)、滲碳鋼(線 膨脹系數(shù):11~12 X 1 (T6/ °C)的任一種鋼材來形成內(nèi)圈1及外圈2。
[0093] 此外,任一種鋼材也可W是公知的鋼材,但是,軸承鋼優(yōu)選由日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)研究會 的日本工業(yè)規(guī)格規(guī)定的高碳銘軸承鋼SUJ2、SUJ3、SUJ4、SUJ5。
[0094] 不誘鋼優(yōu)選由日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)研究會的日本工業(yè)規(guī)格規(guī)定的馬氏體系不誘鋼、鐵素 體系不誘鋼、奧氏體系不誘鋼、析出固化系不誘鋼。另外,馬氏體系不誘鋼更優(yōu)選SUS403、 SUS420、SUS440C,鐵素體系不誘鋼更優(yōu)選SUS430,奧氏體系不誘鋼更優(yōu)選洲S303、SUS304、 SUS305、SUS316、SUS317,析出固化系不誘鋼更優(yōu)選SUS630或SUS631。
[00M]高速工具鋼優(yōu)選由美國鋼鐵協(xié)會的AISI規(guī)格規(guī)定的高速工具鋼M50或由日本工業(yè) 標(biāo)準(zhǔn)研究會的日本工業(yè)規(guī)格規(guī)定的高速工具鋼SKH4。
[0096] 滲碳鋼優(yōu)選由日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)研究會的日本工業(yè)規(guī)格規(guī)定的SCr420、SCM420、 SNCM420。
[0097] 另外,優(yōu)選預(yù)先將上述的鋼材進(jìn)行深冷處理。通過深冷處理,能夠?qū)殡S著使用的 尺寸變化抑制為最小限度。此外,該深冷處理?xiàng)l件可W與W往同樣。
[0098] 另一方面,用線膨脹系數(shù)為形成內(nèi)、外圈的鋼材的線膨脹系數(shù)的70% W上且105% W下的陶瓷來形成滾珠3。W下,將(形成滾珠的陶瓷的線膨脹系數(shù)/形成內(nèi)、外圈的鋼材的 線膨脹系數(shù))稱作"線膨脹系數(shù)比"。通過將該線膨脹系數(shù)比設(shè)置為70~105%、并抑制兩者 的熱膨脹所導(dǎo)致的尺寸變化,從而能夠減少溫度所導(dǎo)致的軸承內(nèi)部間隙的變化量,特別是 在暴露于液氮等沸點(diǎn)較低的液化氣中的用途中,耐磨損性的提高效果優(yōu)異。在線膨脹系數(shù) 比為小于70%或者超過105%的情況下,不能充分地得到運(yùn)樣的效果。優(yōu)選將線膨脹系數(shù)比 設(shè)置為80~100%。
[0099] 作為陶瓷的種類,如果滿足線膨脹系數(shù)比則沒有制限,但是,從廉價(jià)的方面而言, 優(yōu)選金屬氧化物系陶瓷,尤其優(yōu)選氧化錯系陶瓷,特別優(yōu)選氧化侶和氧化錯、氧化侶和穩(wěn)定 化氧化錯。例如,優(yōu)選將氧化侶成分、與氧化錯成分或穩(wěn)定化氧化錯成分的比率W質(zhì)量比計(jì) 來設(shè)置為氧化侶成分:氧化錯成分或穩(wěn)定化氧化錯成分=5~50:50~95的氧化錯一氧化 侶。此外,穩(wěn)定化氧化錯成分含有氧化錠、氧化巧、氧化儀、氧化姉等穩(wěn)定化劑。另外,也優(yōu)選 由四方晶系氧化錯和單斜晶系氧化錯構(gòu)成、且(氧化錠/氧化錯)摩爾比為2.0/98.0~4.0/ 96.0、并含有氧化侶0.01~5.0質(zhì)量%的氧化錯一氧化錠系氧化錯。
[0100] 特別是,更有選氧化侶成分:氧化錯成分=10~30:70~90,最優(yōu)選20:80。
[0101] 圖3是對于包括SUS440C制的內(nèi)、外圈、和氮化娃制滾珠或氧化侶一氧化錯制滾珠 的滾動軸承計(jì)算溫度所導(dǎo)致的徑向內(nèi)部間隙的圖表。此外,設(shè)SUS440C的線膨脹系數(shù)為10.1 X10-V°C,設(shè)氮化娃的線膨脹系數(shù)為2.8X10-V°C(線膨脹系數(shù)比:27.7%),設(shè)氧化侶一氧 化錯的線膨脹系數(shù)為9.0 X l(r6/°C (線膨脹系數(shù)比:90% )。其結(jié)果是,關(guān)于氧化侶一氧化錯 制滾珠,即使在一196°C運(yùn)種極低溫下徑向內(nèi)部間隙的變化量也被抑制為20%,但是,關(guān)于 氮化娃制滾珠,徑向內(nèi)部間隙的變化量在一40°C附近已經(jīng)超過20%,在一196°C下超過 60%。
[0102] 由于從燒結(jié)冷卻到室溫時(shí)的體積收縮之差,氧化侶燒結(jié)顆粒被壓縮,氧化錯燒結(jié) 顆粒被付與拉伸應(yīng)力,由于殘留應(yīng)力的分布的不同,裂紋迂回地進(jìn)展。另外,裂紋在強(qiáng)度較 弱的氧化侶燒結(jié)顆粒中進(jìn)展,但是,因氧化錯燒結(jié)顆粒的相變(正方晶^單斜晶)而對氧化 侶顆粒承載壓縮應(yīng)力,防止了裂紋進(jìn)展。
[0103] 因此,若是氧化錯成分小于70質(zhì)量%,難W發(fā)現(xiàn)因相變而對氧化侶燒結(jié)顆粒承載 壓縮應(yīng)力的效果,強(qiáng)度會降低。另外,當(dāng)氧化錯成分超過90質(zhì)量%時(shí),容易發(fā)生顆粒成長? 凝集,異常成長的氧化錯燒結(jié)顆粒導(dǎo)致強(qiáng)度降低。
[0104] 在制作滾珠3時(shí),混合原料的各粉末(氧化侶原料粉末、氧化錯原料粉末),在將混 合物成形為球形后,將成形物脫脂并燒結(jié),進(jìn)行HIP處理即可。此時(shí),為了使其更致密,優(yōu)選 各原料粉末所含有的雜質(zhì)較少,特別是通過極力減少Si化、Fes化、Na2〇,從而提高燒結(jié)性而 對于致密化有效。并且,還能夠抑制因雜質(zhì)而引起的早期剝離。具體而言,優(yōu)選Si化、Fes化、 化2〇的含量分別為0.3質(zhì)量% ^下,更優(yōu)選為0.1質(zhì)量% ^下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.02質(zhì)量% W 下。當(dāng)含量超過0.3質(zhì)量%時(shí),在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)容易發(fā)生顆粒從滾動體表面的微小的脫落,有可能 發(fā)生滾動體表面的粗糖度的變差、因脫落的顆粒而導(dǎo)致的滾道面的微細(xì)的損傷,并使振動 變大且聲音壽命縮短。另外,對于滾動體的疲勞壽命,雜質(zhì)也會成為起點(diǎn)并成為引起早期剝 離的原因。
[0105] 此外,對于成形方法,壓縮成形是一般的成形方法,在燒結(jié)后將材料(巧料球)磨 肖IJ、研磨而調(diào)整為預(yù)定的球形狀。另外,HIP處理能夠在通常的條件下進(jìn)行。
[0106] 另外,當(dāng)原料粉末未均勻地混合而各個(gè)燒結(jié)顆粒偏析時(shí),滾動疲勞壽命會降低。特 別是,當(dāng)存在超過IOOwii的燒結(jié)顆粒時(shí)變得顯著。作為防止偏析的方法,不僅需要均勻地混 合,還需要實(shí)施具有強(qiáng)力粉碎功能的混合,雖然也能夠是球磨機(jī)混合機(jī),但是,使用粉碎介 質(zhì)為(I)ImmW下的氧化錯系的珠的珠磨機(jī)混合機(jī)最有效。
[0107] 滾珠3中的各氧化侶燒結(jié)顆粒、氧化錯燒結(jié)顆?;蚍€(wěn)定化氧化錯燒結(jié)顆粒都優(yōu)選 平均粒徑2皿W下,更優(yōu)選化mW下。通常,當(dāng)進(jìn)行顆粒的燒結(jié)時(shí),某種程度成長,如特許第 3910310號所記載的那樣,當(dāng)存在10皿W上的顆粒時(shí),會對壽命產(chǎn)生不良影響,但是,發(fā)現(xiàn)了 通過復(fù)合化來抑制顆粒成長?凝集的效果,從而粒徑比單體的顆粒小。
[0108] 另外,在滾珠3的表面中,優(yōu)選氧化錯塊或穩(wěn)定化氧化錯塊較少,更優(yōu)選10~30WH 的氧化錯塊或氧化錠一氧化錯塊為5個(gè)/300mm2 W下,進(jìn)一步優(yōu)選為3個(gè)/300mm2 W下。氧化錯 塊或穩(wěn)定化氧化錯塊成為起點(diǎn)而剝離,并使?jié)L動壽命降低。特別是,當(dāng)存在IOOwii級別的塊 時(shí),滾動壽命的降低變得顯著。此外,由于塊的截面不是圓形,所W,塊的大小為最長直徑部 的長度。
[0109] 并且,通過將陶瓷的硬度設(shè)置為HvlOOO W上且1500 W下,從而能夠進(jìn)一步減輕磨 損。更優(yōu)選為HvllOO~1400。為了設(shè)置為運(yùn)樣的硬度,調(diào)整上述的燒結(jié)顆粒的粒徑、燒結(jié)條 件即可。
[0110] 保持架4從磨損減輕的方面而言優(yōu)選為將樹脂組合物成形而成的塑料保持架,更 優(yōu)選含有用于付與潤滑性的固體潤滑劑、用于加強(qiáng)的纖維狀填充材料。作為樹脂成分,能夠 使用W往作為保持架材料來使用的PTFE、PFA、ETFE、PVDF、FEP、PCTFE、ECTFE、PE邸、PPS、聚 酷胺、聚酷亞胺等,但是,優(yōu)選PTFE、聚酷胺、P邸K及PPS。運(yùn)些樹脂成分可W分別單獨(dú)使用, 也可W混合多種。另外,樹脂成分是塑料材料的主成分,優(yōu)選為材料整體的50質(zhì)量% W上。
[0111] 固體潤滑劑也能夠使用W往使用的石墨、立方氮化棚、原云母、=聚氯胺氯脈酸 鹽、氣化石墨、MoS2、WS譜,但是,優(yōu)選石墨、MoS2及WS2。運(yùn)些固體潤滑劑可W分別單獨(dú)使用, 也可W混合多種。由于保持架4含有固體潤滑劑,從而不使用潤滑油、潤滑脂就能夠付與潤 滑性。液化氣用累有時(shí)在不使用潤滑油、潤滑脂的無潤滑環(huán)境下下使用,能夠利用固體潤滑 劑來提高耐磨損性。
[0112] 纖維狀填充材料也能夠使用W往使用的棚酸侶晶須、鐵酸鐘晶須、碳晶須、石墨晶 須、碳纖維、玻璃纖維、碳化娃晶須、氮化娃晶須、氧化侶晶須等,但是,優(yōu)選玻璃纖維、碳纖 維、鐵酸巧晶須、棚酸侶晶須。運(yùn)些纖維狀填充材料可W分別單獨(dú)使用,也可W混合多種。另 夕h為了提高與樹脂成分的粘接性,也可W用硅烷系偶聯(lián)劑、鐵酸醋系偶聯(lián)劑等來進(jìn)行處 理。由于含有纖維狀填充材料,從而尺寸穩(wěn)定性增加。
[0113] 在樹脂組合物中,其他也同樣,為了防止因熱、光而導(dǎo)致的劣化,此外還能夠根據(jù) 需要而且添加艦化化合物等熱穩(wěn)定劑、胺化合物、酪化合物等防氧化劑、光穩(wěn)定化劑。
[0114] 此外,在樹脂組合物中,優(yōu)選樹脂成分為50~90質(zhì)量%,纖維狀填充材料為10~30 質(zhì)量%,固體潤滑劑為0~20質(zhì)量%,在添加熱穩(wěn)定劑等其他添加劑的情況下,優(yōu)選代替樹 脂成分、纖維狀填充材料、固體潤滑劑的一部分而添加0~10質(zhì)量%。
[0115] 例示優(yōu)選的樹脂組合物,設(shè)置為含有玻璃纖維為10~20質(zhì)量%、MoS2為4.5~5.5 質(zhì)量%、且其余部分由PTFE構(gòu)成的樹脂組合物制。此外,PTFE的含量優(yōu)選為樹脂組合物全量 的75~85質(zhì)量%。