JPH09229057A - 転がり軸受 - Google Patents
転がり軸受Info
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- JPH09229057A JPH09229057A JP4009096A JP4009096A JPH09229057A JP H09229057 A JPH09229057 A JP H09229057A JP 4009096 A JP4009096 A JP 4009096A JP 4009096 A JP4009096 A JP 4009096A JP H09229057 A JPH09229057 A JP H09229057A
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Abstract
設ける従来の方法では、その効果が不十分でしかも構造
が複雑になり適用範囲も限られる。また、軸受のつば面
と転動体の接触面の粗さを向上させると、焼付き等の問
題は解消できても、振動の低減に対しては逆効果にな
る。 【解決手段】転がり軸受2において、つば面4aもしく
はつばに接する転動体5の端面5aのうちの少なくとも
一方の面粗さが、内・外輪軌道面3R,4Rおよび転動
体5の転動面5bの粗さに対して、次の関係有するもの
とする。 2(σ1 2 +σ2 2)1/2 <(σ3 2 +σ4 2)1/2 <4(σ
1 2 +σ2 2)1/2 ここで σ1;内・外輪軌道面粗さ(中心線平均粗
さ) σ2;転動体の軌道面粗さ σ3;内・外輪つば部粗さ σ4;転動体端部面粗さ
Description
がり軸受に係り、特に、その振動の低減に関する。
ため、転がり軸受を含む系の振動抑制には、軸受外径部
に弾性体を入れたり、ハウジング部に粘性ダンパ構造を
設けたりすることが一般によく知られている。
ば部における焼付き対策などの見地から、可能な限りつ
ば部および転動体のつば部との接触面の粗さを向上させ
て、接触部における摩擦抵抗を小さくすることが行われ
ている。
を用いたり、もしくは粘性ダンパ構造を設ける従来の振
動抑制方法では、その効果も十分ではなく、しかも構造
が複雑になって適用範囲も限られるという未解決の課題
がある。
上させると、焼付き等の問題は解消できても、振動の低
減に対しては逆効果になることがあるという点も未解決
のままである。
未解決の課題に着目してなされたものであり、つば部を
有する転がり軸受において、つば部の粗さもしくはつば
に接する転動体の端面のうちの少なくとも一方の粗さが
内・外輪および転動体の転動面粗さに対して特定の関係
となるように定めることにより、転がり軸受の振動レベ
ルを低減させることを目的とする。
発明は、つば面を有する転がり軸受において、当該つば
面もしくはつばに接する転動体の端面のうちの少なくと
も一方の面粗さが、内・外輪軌道面および転動体の転動
面の粗さに対して、次の関係有することを特徴とする。 2(σ1 2 +σ2 2)1/2 <(σ3 2 +σ4 2)1/2 <4(σ
1 2 +σ2 2)1/2 ここで σ1;内・外輪軌道面粗さ(中心線平均粗
さ) σ2;転動体の軌道面粗さ σ3;内・外輪つば部粗さ σ4;転動体端部面粗さ つば面を有する転がり軸受に振動(例えばラジアル振
動)が発生すると、通常、つば面に接触している転動体
とつば面との間に摩擦が生じる。本発明によれば、その
接触部分を粗くしてあることから、減衰作用が高められ
て振動を効果的に減衰させる。
を参照して説明する。図1は、駆動軸1に装着した外輪
両つば付きタイプの円筒ころ軸受(NUタイプ)2の上
半分の断面図およびその振動測定の説明概要図である。
外輪4は、両つば面4a,4aを有している。転動体5
はころで、その頭部の端面5a,5aが外輪のつば面4
a,4aにそれぞれ接触している。6は保持器である。
的に異なる試料として、実施例1と比較例1及び比較例
2を用意して振動試験を施し、結果を比較した。試験方
法は、次の通りである。
U218)を取りつけて、室温で60番スピンドル油に
より潤滑しつつ図外のモータにより1800rpmで回
転させた。そのときの振動レベルを、外輪4の外径部に
装着した加速度ピックアップ7で測定し、振動スペクト
ルを記録した。
面粗さ(中心線平均粗さ;μmRa)を表1に示す。表
1中、σ1 は内輪3及び外輪4の各軌道面3R及び4R
の面粗さ、σ2 はころ5の転動面5bの面粗さ、σ3 は
外輪4のつば面4aの面粗さ、σ4 はころ5の頭部端面
5aの面粗さである。
及びころの転動面5bの面粗さは全て同一(σ1 =σ2
=0.05μmRa)とし、外輪のつば面4aの面粗さ
σ3とこれに接触するころの頭部端面5aの面粗さσ4
とをそれぞれ変えた。
部端面の面粗さσ4 (以下、一括して「ころ・つば接触
面粗さ」σ3 ,σ4 ともいう)の程度に応じて次の三つ
のケースに分類した。
さσ3 ,σ4 を、内・外輪の各軌道面の面粗さσ1 及び
ころの転動面の面粗さσ2 (以下、一括して「レース面
粗さ」σ1 ,σ2 ともいう)の約2倍程度悪くした軸受
グループ。粗さ程度を2(σ 1 2 +σ2 2)1/2 で表す。
さσ3 ,σ4 を、レース面粗さσ1σ2 の約4倍程度悪
くした軸受グループ。粗さ程度を4(σ1 2 +σ2 2)
1/2 で表す。
さσ3 ,σ4 が良い軸受のグループ。粗さ程度を(σ3
2 +σ4 2)1/2 で表す。図2に、その振動スペクトルの
測定結果を示す。
較例のケース3では、駆動軸1で振動が発生した場合、
外輪4の外径部における振動レベルは高い。特に、人間
の耳が最も不快に感じる周波数である4kHzで最高に
なる。これに比べて、ころ・つば接触面粗さσ3 ,σ4
がより粗い実施例のケース1では、振動レベルは低い。
ところが、ころ・つば接触面粗さσ3 ,σ4 を更に悪く
した比較例のケース2では、ケース1程の大きな振動減
衰効果は見られず、むしろ0〜10kHzの周波数帯域
全域で高くなっている。
る。縦軸に外輪外径部で測定した周波数4kHzにおけ
る振動レベルをとり、横軸に(σ3 2 +σ4 2)1/2 の
(σ1 2+σ2 2)1/2 に対する比の値をとって、各ケー
スの試料毎の値をプロットした。(σ1 2 +σ2 2)1/2
はレース面(内・外輪の各軌道面ところの転動面との)
間の油膜パラメータを決める粗さファクタであり、主転
動面の潤滑状態を示すファクタであるから、これを基準
にしてころ・つば接触面粗さ(σ3 2+σ4 2)1/2 を評価
する。
記比の値が全て2を下回る範囲にあり、その振動レベル
は10数dB〜20数dBと高いレベルにある。その理
由は次の通りである。駆動軸1で発生した振動内輪3及
びころ5を介して外輪4に伝達され、このときころ5の
頭部端面5aと外輪4のつば面4aで振動による相対的
な動きが生じる。通常、ころ5は外輪つば面4aと接触
しているので、両者の相対的な動きで接触部には摩擦が
発生する。そこで、この摩擦を大きくする即ちころ・つ
ば接触面粗さσ3 ,σ4 を粗くすることで振動の減衰効
果を高めて振動を減衰させることが可能となるが、ケー
ス3ではころ・つば接触面粗さが良くてその程度(σ3
2 +σ4 2)1/2 が小さいため、振動減衰効果がないこと
による。
上回る範囲にあり、その振動レベルはケース3と同じく
10数dB〜20数dBと高いレベルにある。その理由
は、ころ・つば接触面粗さの程度(σ3 2 +σ4 2)1/2
が大き過ぎるため、例えばつば面4aところ頭部端面5
aとの焼付きが発生して内輪3ところとの間のすべりに
よる軸受自身の振動(騒音)が大きくなったり、または
つば面4aところ頭部端面5aとの異常摩耗が多くなっ
たりして、その結果、振動レベルが高くなることによ
る。
合は、前記比の値が2〜4の範囲内にあり、その振動レ
ベルは10数dB以下と低くなっている。ころ・つば接
触面粗さが適当な大きさであって、これが軸受の半径方
向の振動に一種のブレーキとして作用し振動抑制効果を
奏することによると考えられる。ここで、前記比の値を
2.25〜3.75の範囲内にすれば、振動レベルをほ
ぼ10dB以下と非常に好ましい程度に抑制することも
可能である。
た軸受各構成部分の面粗さ(中心線平均粗さ)σ1〜σ4
の値を用いて、レース面粗さ程度の2倍と4倍即ち2
(σ1 2 +σ2 2)1/2 及び4(σ1 2 +σ2 2)1/2 と、こ
ろ・つば接触面粗さの程度(σ 3 2 +σ4 2)1/2 とを各
ケース別に算出し、周波数4kHzにおける軸受外輪外
径の振動レベルとの関係を表したものである。
受にあっては、ころ・つば接触面粗さの程度(σ3 2 +
σ4 2)1/2 とレース面粗さの程度(σ1 2 +σ2 2)1/2
との間の関係を次の式(1)のように規定して、振動の
低減を達成できた。 2(σ1 2 +σ2 2)1/2 <(σ3 2 +σ4 2)1/2 <4(σ1 2 +σ2 2)1/2 ……(1) なお、内輪3及び外輪4の各軌道面3R及び4Rの面粗
さσ1 及びころ5の転動面5bの面粗さσ2 の影響によ
る振動減衰効果も期待できそうであるが、実験的には上
記のころ・つば接触面粗さσ3 ,σ4 程の大きな効果は
得られなかった。
面粗さσ3 及びころ頭部(端面)粗さσ4の両方につい
て、それぞれ内・外輪レース面粗さσ1及び転動体のレ
ース面粗さσ2より2〜4倍程度粗くした場合を説明し
たが、これに限らず、前記σ3又はσ4のいずれか一方の
みを粗くしても良い。
について述べたが、例えば円錐ころ軸受等その他のつば
を有する各種転がり軸受にも適用することができる。
軸受によれば、つば面もしくはつばに接する転動体の端
面のうちの少なくとも一方の面粗さを、内・外輪軌道面
および転動体の転動面の粗さに対して特定の範囲内で粗
くしたため、ラジアル振動のような軸受振動が発生する
と、つば面と転動体の端面との接触部において摩擦が発
生して振動を減衰させるという効果を奏する。
およびその振動測定の説明概要図である。
グラフである。
表したグラフである。
Claims (1)
- 【請求項1】 つば面を有する転がり軸受において、当
該つば面もしくはつばに接する転動体の端面のうちの少
なくとも一方の面粗さが、内・外輪軌道面および転動体
の転動面の粗さに対して、次の関係を有することを特徴
とする転がり軸受。 2(σ1 2 +σ2 2)1/2 <(σ3 2 +σ4 2)1/2 <4(σ
1 2 +σ2 2)1/2 ここで σ1;内・外輪軌道面粗さ(中心線平均粗
さ) σ2;転動体の軌道面粗さ σ3;内・外輪つば面粗さ σ4;転動体端部面粗さ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04009096A JP3511782B2 (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 転がり軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04009096A JP3511782B2 (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 転がり軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09229057A true JPH09229057A (ja) | 1997-09-02 |
| JP3511782B2 JP3511782B2 (ja) | 2004-03-29 |
Family
ID=12571198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04009096A Expired - Fee Related JP3511782B2 (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 転がり軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3511782B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004111477A1 (ja) * | 2003-06-12 | 2004-12-23 | Nsk Ltd. | 円筒ころ軸受 |
| CN109989996A (zh) * | 2017-12-20 | 2019-07-09 | 斯凯孚公司 | 尤其用于制冷剂压缩机的混合球轴承 |
-
1996
- 1996-02-27 JP JP04009096A patent/JP3511782B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004111477A1 (ja) * | 2003-06-12 | 2004-12-23 | Nsk Ltd. | 円筒ころ軸受 |
| US7416346B2 (en) | 2003-06-12 | 2008-08-26 | Nsk Ltd. | Cylindrical roller bearing |
| CN109989996A (zh) * | 2017-12-20 | 2019-07-09 | 斯凯孚公司 | 尤其用于制冷剂压缩机的混合球轴承 |
| CN109989996B (zh) * | 2017-12-20 | 2023-01-10 | 斯凯孚公司 | 尤其用于制冷剂压缩机的混合球轴承 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3511782B2 (ja) | 2004-03-29 |
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