2025.06.06
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典型的な材料と熱処理仕様 シングル列の交差ローラースリーニングベアリング 耐荷重性、耐摩耗性、構造的完全性、および要求の厳しい動作条件の下で耐久性を確保するために慎重に選択されます。これらのベアリングは、クレーン、掘削機、風力タービン、工業用ロボット、回転プラットフォームなどの機器で一般的に使用されています。このプラットフォームでは、軸方向と放射状の両方の荷重、および傾斜モーメントを同時に収容する必要があります。したがって、材料と熱処理プロセスの選択は、寸法の安定性と疲労強度を維持しながら、パフォーマンス要件を満たす必要があります。
シングル列の交差ローラー滑りベアリングのレースウェイに使用される最も一般的な材料は、42CRMO(AISI 4140または同等)であり、その優れた強度、靭性、および硬直性で知られる中炭素低合金鋼です。この鋼は、アニール状態での機械性のバランスの取れた組み合わせと、熱処理後の高い機械的強度を提供します。低い負荷の需要またはコストの制約を伴う一部のアプリケーションでは、50mn(DIN 1.1216)も使用できますが、通常は耐摩耗性が低く、疲労の影響を受けやすいです。
レースウェイが必要なジオメトリに機械加工された後、それらは誘導熱処理によって表面硬化を受けます。これは、局所的な加熱と迅速なクエンチングが作業面に硬化層を作成するプロセスです。 42CRMOの場合、目標はHRC 55–62のレースウェイ表面硬度を達成することです。通常は、ベアリングのサイズとデザインに応じて、通常3 mmから6 mmの範囲の硬化深さです。レースウェイのコアは比較的柔らかいままで(HRC 30〜40前後)、亀裂に対する靭性と抵抗を維持します。
レースウェイに加えて、ローリング要素(通常は交差した構成内の円筒形のローラーであるローリング要素)は、高い硬度と疲労寿命のために熱処理されます。これらのローラーは、通常、GCR15(AISI 52100またはDIN 100CR6)などのベアリンググレードのクロムスチールから作られています。この材料は、優れた硬度、耐摩耗性、寸法の安定性を提供します。ローラーは、完全な消光および焼き戻しプロセスで熱処理され、HRC 60–66の硬度をもたらします。これにより、高い荷重と継続的な動作の下であっても、低いローリング抵抗と延長寿命が確保されます。
均一なローラー間隔を維持するために使用されるスペーサーケージまたはセパレーターは、運用速度と環境条件に応じて、エンジニアリングプラスチック(ナイロンやPOMなど)、真鍮、または軟鋼から製造されることがよくあります。これらのコンポーネントは通常、熱処理されていませんが、潤滑と熱膨張との互換性のために選択されます。
ベアリングに外部または内部ギアリングが含まれている場合、ギアの歯は、切断後に誘導硬化を受けます。ギアセグメントの歯の表面の硬度は通常、HRC 50〜60前後で、ケースの深さは約1.5 mmから3 mmであり、耐摩耗性を確保し、繰り返しの関与の下で歯のプロファイルを維持します。
硬化とは別に、熱処理後に焼き戻しが適用され、内部ストレスを緩和し、脆性を減らします。これは、動作中の表面の亀裂と歪みを防ぐのに役立ちます。さらに、均一な微細構造を確保し、機械制度を改善するために、機械加工前にアニーリングまたは正規化をベアリングリングブランクに適用することができます。
腐食抵抗は、特に海洋、オフショア、またはクリーンルームアプリケーションでの別の考慮事項です。このような環境では、黒い酸化物コーティング、リン酸コーティング、または特殊な腐食耐性めっきなどの表面処理を適用することができます。まれに、ステンレス鋼(AISI 440Cなど)が使用されますが、これは42CRMOまたはGCR15と比較してコストと負荷をかける容量の低下のために珍しいことです。
典型的な材料と熱処理仕様の単一列交差ローラー滑りベアリングの仕様は次のとおりです。
レースウェイ材料:42CRMO(AISI 4140)、表面誘導がHRC 55–62に硬化し、深さ3〜6 mmの硬化
ローラー材料:GCR15(AISI 52100)、HRC 60–66に透過性
ギア歯:HRC 50–60、深さ1.5〜3 mmに硬化した誘導
コア硬度(レースウェイ):構造靭性のためのHRC 30–40
ケージ材料:条件に応じて、ナイロン、真鍮、または軟鋼
オプションの腐食保護:必要に応じて、黒酸化物、リン酸塩コーティング、またはメッキ
これらの仕様は、複雑な負荷の下で、および延長されたサービス間隔でスリーニングベアリングが確実に機能するようにするために不可欠です。硬度テスト、微細構造分析、および次元検査など、製造品質管理は、熱処理プロセスが望ましい特性を達成したことを検証するために重要です。技術ドキュメントのために拡張されたバージョン、サプライヤーのブリーフ、またはSEO指向のウェブサイトコンテンツのために拡張されたバージョンが必要かどうか教えてください。