JPH0474660B2

JPH0474660B2 -

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Publication number: JPH0474660B2
Application number: JP5918888A
Authority: JP
Priority date: 1988-03-11
Filing date: 1988-03-11
Publication date: 1992-11-26
Also published as: JPH01232236A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は軸受の摩擦係数、軸受と軸の間のクリ
アランスの変化、摩耗量等を測定する軸受走行試
験機に関するものである。

本発明の軸受走行試験機は合成樹脂軸受や含油
合金軸受等の境界潤滑領域あるいは無給油状態で
使用される軸受の走行試験に特に適するものであ
る。

（従来技術）軸受の摩擦係数、クリアランス、摩耗量は軸受
性能を示す指針として、又荷重速度に対する最適
な軸受を設計する上で重要な意味を持つ。

このうち摩擦係数を測定する試験機としては日
刊工業新聞社刊工業材料29巻10号95頁に代表的
な構成が紹介されている。この従来の軸受走行試
験機について概説すると、被測定軸受を中心部に
固定した軸受保持器にトルク検出レバーを取り付
け、該レバーをロードセルに当接したものであ
る。

また、摩耗量の測定については特別の試験機は
提案されておらず個々にピンゲージ等を用いて測
定が行なわれているのが現状である。

（発明が解決しようとする問題点）従来の軸受走行試験機は以上のように摩擦係数
のみを測定するものであり、摩耗量、クリアラン
ス等の変化は測定できないものであつた。一方従
来のピンゲージによる軸受のクリアランスの測定
は一定時間軸受走行試験機により走行させた後、
軸受を取外して行なわれていたが、現実に軸が軸
受と嵌合して走行する時のクリアランス等とピン
ゲージによる測定値は大きく相違するものであつ
た。この理由は、軸が軸受に嵌合し回転する時軸
受は相当の高温になり軸受内径は常温時に比べて
変化する。しかし、測定は使用時の温度とは異な
る室温で行なわれるため、実際の数値と測定値の
間には大きな差が生じてしまうのである。

特に、被測定軸受が樹脂である場合、熱膨張係
数が大きいことから上記の差は無視しうる範囲を
越えたものになつてしまうものであつた。更にク
リアランスと摩擦係数との間には大きい相関関係
があるため、軸受の性能を測定する場合には軸受
が走行中に両者を同時に行うことが望ましい。

しかし、従来の軸受走行試験機においては上記
条件での測定は不可能であつた。

そこで本発明は従来技術の係る欠点に着目し、
軸受走行中に軸受のクリアランスと摩擦係数を同
時にかつ連続して測定することができる軸受走行
試験機を提案することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）しかして、上記する目的を達成するための本発
明の特徴は中心部に回転可能であり、トルクアー
ムが一体的に設けられたリングを有し、該リング
の法線方向に荷重が負荷され、同方向に移動可能
である状態で本体部に固定された軸受ホルダーに
ロツドが設けられ、前記トルクアームには荷重計
が当接され、一方ロツドにはロツドの移動量を測
定する変位ゲージが接続されており、リンクには
被測定物ため軸受が装着され、更に該軸受には回
転する軸が挿入されて成る走行試験機にある。

（作用）上記した本発明の構成要素のうちリングには、
回転軸により回転トルクが加えられるが、該リン
グに一体に固定されたトルクアームが荷重計に当
接されているためリングは回転しない。

そのため、回転軸とリングはリングに装着され
た被測定物である軸受と回転軸の間で滑り、両者
の摩擦係数はトルクアームを介して荷重計へ表示
される。またリングには軸受ホルダーを介して一
方向に荷重が加えられ、本体に対して回転方向に
は自由に、荷重方向については移動可能に取り付
けられている。そのため、軸受の摩耗等により軸
と軸受のクリアランスが変化した場合リングは軸
受ホルダーと一体的に荷重方向へ移動し軸受ホル
ダーに固定されたロツドを移動させる。ロツドに
は変位ゲージが接続されているため、軸受と軸の
クリアランスの変化は変位ゲージに直接表示され
る。

（実施例）以下更に本発明の具体的実施例について説明す
る。

第１図は本発明の具体的実施例における軸受走
行試験機の正面図であり、第２図は本発明の具体
的実施例における軸受走行試験機の左側面図であ
り、第３図は第１図のリング周辺の部分断面拡大
図である。

第１図において１は本発明の具体的実施例にお
ける軸受走行試験機である。軸受走行試験機１は
回転主軸２及び測定部３よりなる。回転主軸２は
図示しない電動機及び変速装置に接続されてお
り、動力により回転可能である。そして、回転主
軸２の先端には主軸２と同心にテーパー孔４が設
けられ、更にテーパー孔４には先端にジヤーナル
５が設けられた回転軸６が挿入されている。

一方測定部３は軸受ホルダー７とロードセル８
及びダイアルゲージ９よりなるものである。軸受
ホルダー７は外形が五角形の枠状体内部に被測定
軸受よりも摩擦係数が格段に小さいボールベアリ
ング１０が一体的に固定され、更にボールベアリ
ング１０の内輪にはトルクアーム１１が一体に固
定され、中心には孔を有し該孔に被測定物である
軸受１２が嵌入されたリング１３が嵌合したもの
である。

ここで、上記したトルクアーム１１はリング１
３に概ね合致する中央に孔を有する円形状の取付
部１４の一方向に先端が軸受１２の軸心と平行に
折り曲げられた台形状の延長部１５が設けられ、
更に該折り曲げ部分には接点１６を有する角棒１
７が取付られていたものである。

また、リング１３内には熱電対、測温抵抗体等
の温度センサー１８が埋めこまれている。そし
て、軸受ホルダー７の五角形の頂角部には中間部
に錘２１が設けられたロツド２０が取り付けられ
ている。上記した軸受ホルダー７は軸受走行試験
機１の本体フレーム３０に設けられた２つの溝部
材１９により形成されるガイドに両側面が嵌合し
て挿入されており、本体に対して垂直方向に移動
することができる状態で結合されている。

また、リンク１３内の軸受１２には回転軸２の
ジヤーナル５が挿入されている。

また、ロツド２０は本体に設けられたストツパ
ー２３の溝を経て垂直方向下側に垂下されてい
る。そして、ロツド２０の底面は本体３０に固定
されたダイアルゲージ９の検出棒に当接されてお
り、軸受ホルダー７の上下動はロツド２０を経て
ダイアルゲージ９に数値として表示されるよう構
成されている。また、ロードセル８は回転軸２の
回転方向の上部であつて、荷重検出部２２がトル
クアーム１１の接点１６の回転半径内に入る位置
に配置されている。

以下、本実施例の各部の作用を説明する。

本実施例の回転軸２は図示しない電動機、変速
装置により、所定の回転数に回転され、テーパ軸
６を介してジヤーナル５が軸受１２内で回転され
る。この時リング１３はボールベアリング１０に
よつて回転可能に本体に固定されているためリン
グ１３には回転力が伝達され回転しようとする。

ところが、リング１３にはトルクアーム１１が
固定されており、トルクアーム１１の接点１６は
リング１３とともに一体的に回転しロードセル８
の検出部２２に当接するためリング１３自体は回
転せず、ジヤーナル５と被測定軸受１２の間で両
者は滑る。そして、リング１３はジヤーナル５と
被測定軸受１２間の摩擦力によるトルクによつて
検出部を押圧し、そのトルクは、ロードセルに荷
重として検出される。

また、一方軸受ホルダー７はボールベアリング
１０を介してリング１３に接続され、本体に対し
てはガイド１９によつて垂直方向にのみ移動可能
であり、しかも錘２１によつて垂直方向下方へ一
定荷重が加えられているため、被測定軸受１２と
ジヤーナル５のクリアランスが変化すると直接そ
れが軸受ホルダー７に伝り軸受ホルダー７を上下
に移動させる。軸受ホルダー７の上下動とともに
ロツド２０も上下し、ロツド２０の底面がダイア
ルゲージ９の検出棒を押してクリアランスの変化
を直接数値として表示する。

また、リング１３内に埋設された温度センサー
１８により、同時にその時の温度も表示される。

多数の被測定軸受の内径に相当するジヤーナル
を有する回転軸を用意することにより回転軸のみ
を差し替えることにより、多種の内径に対し一つ
の本発明の走行試験機をもつて対応することがで
きる。

（効果）本発明の軸受走行試験機は、走行状態での摩擦
係数とともに軸受クリアランスの変化を同時に測
定することができる効果がある。

そのため、軸受の摩耗量の変化の測定や負荷に
対応する軸受の適正クリアランスの決定を行える
他、軸受を流体潤滑状態で使用する場合には経時
的な油膜厚さの変化を測定することもできる。

また、実施例のようにリングの中に温度センサ
ーを埋設することによりクリアランスと摩擦係数
の関係を加えて温度変化についても測定すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の具体的実施例における軸受走
行試験機の正面図であり、第２図は本発明の具体
的実施例における軸受走行試験機の左側側面図で
あり、第３図は第１図のリング周辺の部分断面拡
大図である。１…軸受走行試験機、２…主軸、３…測定部、
５…ジヤーナル、６…回転軸、７…軸受ホルダ
ー、８…ロードセル、９…ダイアルゲージ、１０
…ボールベアリング、１１…トルクアーム、１２
…軸受、１３…リング、１８…温度センサー、２
０…ロツド。

Claims

【特許請求の範囲】

１中心部に回転可能でありトルクアームが一体
的に設けられたリングを有し、該リングの法線方
向に荷重が負荷され、同方向に移動可能である状
態で本体部に固定された軸受ホルダーにロツドが
設けられ、前記したトルクアームには荷重計が当
接され、一方ロツドにはロツド移動量を測定する
変位ゲージが接続されており、リングには被測定
物たる軸受が装着され、更に該軸受には回転する
軸が挿入されて成ることを特徴とする軸受走行試
験機。