JPH03172730A - 軸受の耐久試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、軸受の耐久力を試験する軸受の耐久試験装置
１′！′ｌに関するものである。

（従来の装置） 従来、この種の試験装置としては、サンプル軸受にサン
プル軸を挿通して連続回転し、所定時間毎にサンプル軸
受からサンプル軸をはずし、そのサンプル軸受の摩耗量
を計測するものが知られている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、従来装置では、所定時間毎にサンプル軸受から
サンプル軸をいちいちはずしてサンプル軸受の摩耗程度
を計測しなければならないので、試験が一昨的に中断し
て試験精度が低い上に、計測作業が煩雑であるという問
題があった。

本発明は、これらのｔΔ１題点を解消することに加え、
試験温度領域の拡大化を図ることを目的とする。

（課題を解決するための手段） これらの１」的を達成するために、本発明は、以下のよ
うな構成を採用した。

すなわち、第１発明は、試験対象であるサンプル軸受を
サンプル軸に挿通し、当該サンプル輔受の周面に回転自
在な左右一対のロールを所定の押圧力で常時接触し、前
記ロールと対向する前記サンプル軸受の周面にリニアゲ
ージの測定子を５接し、かつ前記サンプル軸受にロード
セルと′！Ｊ接する）Ｙ擦荷ｉ＜　Ｊｌｌｌｌｌｌ副杆
てなるものである。

また、第２発明は、前記サンプル軸受は、内側ハウジン
グおよび外側ハウシングで二重に被ＩＣし、両ハウジン
グの間に発熱体または冷却物で■のいずれかを選択的に
収容する中空部を設けてなるものである。

（作用） このように構成する第１発明では、試験中はサンプル軸
に挿通される試験対象であるサンプル軸受の周面には、
ロールが所定の押圧力で常時接触している。そして、サ
ンプル軸受の摩耗が進むと、これに伴ってサンプル軸受
はリニアケージの測定子方向に向けて摩↓〔ｒヨに応じ
た分だけ移動する。従って、リニアゲージは、サンプル
軸受の摩耗Ｉｊ−を連続的に測定できる。

また、摩擦荷重測定杆は、試験中は常時ロードセルに当
接しているので、連続してサンプル軸受における摩擦荷
重を測定できる。

従って、第１発明では、サンプル軸受をサンプル軸受か
らいちいち取り外すことな（＋！ｌｊ続的に軸受武験が
でき、しかも試験が中断しないので試験ｔｌ’１度も向
１−する。

次に、第２発明では、中空部に発熱体または冷却物質の
いずれかを選択的に収容し、サンプル４１１１受のみを
加熱または冷却し、加熱または冷！４］の影響を他にグ
ーえないようにした。

従って、第２発明では、→１１１受試験における温度制
御が広範囲にわたって実現できるとともに、効率的に行
える。

（実施例） 以下、［Ａ而を参照して第１発明の実施例について　第
１図および第２［くを参照して説明する。

図において、ｌは駆動モータであり、そのモータ輔にプ
ーリ２を取付け、そのプーリ２と１：回転軸３に取付け
たプーリ４との間にベルト５を１１トは渡す。

回転軸３には、サンプル軸６の一端を着脱自在とするチ
ャック７を取付ける。この主回転軸３に対向する補助回
転軸８を設け、補助回転軸８にサンプル軸６の他端を着
脱自在なチャック９を取付ける。

サンプル軸６には、外周を軸受ハウジングｌＯで被覆す
る試験対象であるサンプル軸受１１をあらかじめ挿通し
、そのサンプル軸６の両端をチャック７およびチャック
９でそれぞれ固定する。

軸受ハウジングｌＯの下面側は、回転自在な左右一対の
ロール１２に接触する。このロール１２の連結杆１３に
は、基台１４に固定する油圧シリンダ１５のロッドに連
結するロードセル１６を当接する。これにより、油圧シ
リンダ１５は、ロール１２を介してサンプル軸受１１を
一定の押圧力でに方に向けて常時付勢する。

ロール１２に対向する軸受ハウジングｌＯの外周面には
、サンプル軸受１１の摩耗埴を測定するリニアゲージ１
７のＡＩ−副子１８を当接する。このリニアゲージ１７
は、Ｗｌｌｌ定子１副子直線変位ｊａ、を電気信号に変
換して出力する。

軸受ハウジングｌＯには、サンプル軸６とサンプル軸受
１１との摩擦荷重を測定する摩擦荷重Ａ−定杆１９を１
役け、この摩擦荷重測定杆１９の先端を基台１４Ｊ−に
固定する）′ｉ！擦川ロ用ドセル２０にち接する。

また、軸受ハウジング１０内には、サンプル軸受ｉｔに
発生する熱に応じた温度を測定する温度センサ２１を埋
め込む。

次に、このように構成する実施例の゛重鎮系のブロック
図について第３図を参照して説明する。

３０はワンチップ形態のマイクロコンピュータであり、
後述のように各部の制御を行う。

マイクロコンピュータ３０の入力側には、リニアゲージ
１７．摩擦荷毛用ロードセル２０、温度センサ２１、お
よび駆動モータ１の回転数を固定する回転計３１をそれ
ぞれ接続する。また、マイクロコンピュータ３０の出力
側には、インバータ３２を介して駆動モータ１を１ｉ続
するとともに記録計３３を接続する。

次に、このように構成する実施例において、サンプル軸
受１１の各試験例について説明する。

（１）摩耗量の試験 この試験は、サンプル軸受１１の時間に対する摩耗！１
１を測定する試験である。

試験り順は、まず試験対象であるサンプル軸受ｔ受１１
をサンプル輔６に挿通し、サンプル輔６の両端をチャッ
ク７およびチャック９でそれぞれ固定し、第１図および
第２図に示すようにサンプル軸受１１をロール１２に接
触させる等所定の状態にしたのち、駆動モータｌの駆動
を開始する。

すると、試験中は、サンプル軸受１１の周面には、ロー
ル１２が所定の押圧力で常時接触し、］一方にサンプル
軸受１１が付勢される。そのため、サンプル軸受１１の
摩耗が進むと、これに伴ってサンプル軸受１１は、リニ
アゲージ１７の測定子１８方向に向けて摩Ｊ［縫に応じ
た分だけ移動する。

従って、リニアゲージ１７の出力信号に基づいて得られ
る摩耗量を記録計３３により記録していくと、第４図に
示すようなサンプル軸受１１の摩耗量の経時変化のグラ
フが得られる。

第４図において、所定時間経過付近から単位時間あたり
の摩耗ｈ１が急激に変化し、その変化ｊ７）はほぼ一定
で推移することがわかる。

そこで、このような変化に対応して図示のように摩耗量
の停止１−値ｍを設定しておき、この設定外！Ｆ値ｍに
摩耗７１）が達したら装置を停止させ、かつその時点で
あらかじめわかっている軸受の使用限界摩耗にと第１４
図で示すこう配Ｂ／ｌに基づき、マイクロコンピュータ
により使用限界温度縫に達するまでの限界時間（耐久時
間）を推定してもよい。

このようにすると、サンプル軸受１１の焼付けなどに起
因する装置の破壊を防１にでき、かつ試験時間が短縮さ
れて効率的な試験が実現できる。

（２）軸受温度の試験 この試験は、サンプル軸受１１で発生する熱に応じた温
度を測定する試験である。

この場合には、温度センサ２１の出力信号に基づいて得
られる温度を記録計３３により記録していく、すると、
第５図に示すようなサンプル軸受１１の軸受温度の経時
変化のグラフが得られる。

第５図において、所定時間を境に、軸受温度が急激に変
化し、その変化埴はほぼ一定に推移することがわかる。

そこで、このような変化に対応して図示のように軸受温
度の停止値ｎを設定しておき、この設定停止値に軸受温
度が達したら装置を停止させ、かつその時点であらかじ
めわかっている軸受の使用限界温度と第５図で示すこう
配Ａ／ｌに基づき、マイクロコンピュータにより使用限
界温度に達するまで限界時間（１耐久時間）を推定して
もよい。

このようにすると、サンプル軸受１１の焼付などに起因
する装置の破壊を防止でき、かつ試験時間が短縮されて
効率的な試験が実現できる。

（３）摩擦係数の試験 この試験は、サンプル軸受１１の時間に対する摩擦係数
を求める試験である。

この場合には、摩擦荷重用ロードセル２０の出力信号に
基づいてマイクロコンピュータ３０が求めた摩擦係数を
記録計３３により記録していく、すると、第６図に示す
ようなサンプル軸受１１の摩擦係数の経時変化のグラフ
が得られる。

なお、これら（１）〜（３）の各試験は、並行して行な
うあが好ましい。

次に、第２発明の実施例について、第７１ＮＮおよび第
８図を参照して説明する。

この実施例は、第１１Δおよび第２図に示したサンプル
軸受１１を、低温から高温までの所定の雰囲気条件下で
試験でＪるように改良したものである。

すなわち、サンプル軸受１１の外周を内側ハウジング４
１で被覆したのち、さらにその外周に外側ハウジング４
２を被覆し、これら両ハウジング間に中空部４３を設け
る。そして、この中空部４３内に、第７図で示すように
発熱体であるラバーヒータ４４を収容したり、または第
８図で示すように冷却物質である液体窒素を光導できる
ようにする。

内側ハウジング４１および外側ハウジング４２には、サ
ンプル軸受１１の温度を検出する温度センサ４５を埋め
込む６また。外側ハウジング４２は、左右のストップリ
ング４６．４６により着脱自在とする。

このように構成する実施例では、サンプル軸受１１を高
温度状態下にするには、第７図に示すように中空部４３
内にラバーヒータ４４を収容し、このラバーヒータ４４
に電源４７から電力を供給する。

そして、温度センサ４５の検出値に基づいて温度調節器
４８が電源４７からの電力供給を調節して１１標温度に
制御するので、サンプル軸受１１は所定の高温条件下で
耐久力の試験が可能となる。

次に、サンプル軸受１１を低温度状７Ｓ下にするには、
第８図に示すように中空ｉ′１４３内を空にし、この空
の中空部４３内に液体窒素ポンベ４９からソレノイドバ
ルブ５０を介して液体密、Ｖを供給して循環させ、光導
後に排出する。そして１名度センサ４５の検出値にノ、
（づいて温度調節器５１がソレノイドバルブ５０を開閉
して目標温度に制御するので、サンプル軸受１１は所定
の低温下で耐久力の試験が可能となる。

（発１１の効果） 以Ｅ説明したように第１発明では、サンプル軸受をサン
プル軸に挿通したままで連続運転しながら試験ができる
ようにしたので、試験が中断することなく試験精度が向
上する上に、試験がきわめて容易にできるという効果が
（りられる。

また、第２発明では、サンプル軸受のみを加熱または冷
却し、加熱または冷却の影響を他に与えないようにした
ので、軸受試験における温度制御が広範囲にわたって実
現できるとともに、効率的に行えるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１発明実施例の全体構成図、第２図はその要
部を示す図、第３図は第１発明実施例の′心気系のブロ
ー７り図、第４図は摩耗量の測定例を示す図、第５図は
軸受温度の測定例を示す図。 第６図は摩擦係数の測定例を示す図、第７図および第８
図はそれぞれ第２発明実施例の断面図である。６はサン
プル軸、１１はサンプル軸受、１２はロール、１７はリ
ニアゲージ、１８はリニアゲージの測定子、１９は摩擦
荷重測定杆、２０はｙｆ擦用ロードセル、４１は内側ハ
ウジング、４２は外側ハウジング、４３は中空部、４４
はラバーヒータ。 兎 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）試験対象であるサンプル軸受をサンプル軸に挿通
   し、当該サンプル軸受の周面に回転自在な左右一対のロ
   ールを所定の押圧力で常時接触し、前記ロールと対向す
   る前記サンプル軸受の周面にリニアゲージの測定子を当
   接し、かつ前記サンプル軸受にロードセルと当接する摩
   擦荷重測定杆を設けてなる軸受の耐久試験装置。
2. （２）前記サンプル軸受は、内側ハウジングおよび外側
   ハウジングで二重に被覆し、両ハウジングの間に発熱体
   または冷却物質のいずれかを選択的に収容する中空部を
   設けてなる請求項１記載の軸受の耐久試験装置。