JPH1130231A - ころ軸受 - Google Patents
ころ軸受Info
- Publication number
- JPH1130231A JPH1130231A JP9183539A JP18353997A JPH1130231A JP H1130231 A JPH1130231 A JP H1130231A JP 9183539 A JP9183539 A JP 9183539A JP 18353997 A JP18353997 A JP 18353997A JP H1130231 A JPH1130231 A JP H1130231A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roller
- inner ring
- contact
- outer ring
- raceway surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 29
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 4
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
- F16C19/34—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load
- F16C19/36—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with a single row of rollers
- F16C19/364—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with a single row of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C23/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for aligning or positioning
- F16C23/06—Ball or roller bearings
- F16C23/08—Ball or roller bearings self-adjusting
- F16C23/088—Ball or roller bearings self-adjusting by means of crowning
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/34—Rollers; Needles
- F16C33/36—Rollers; Needles with bearing-surfaces other than cylindrical, e.g. tapered; with grooves in the bearing surfaces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/34—Rollers; Needles
- F16C33/36—Rollers; Needles with bearing-surfaces other than cylindrical, e.g. tapered; with grooves in the bearing surfaces
- F16C33/366—Tapered rollers, i.e. rollers generally shaped as truncated cones
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/58—Raceways; Race rings
- F16C33/583—Details of specific parts of races
- F16C33/585—Details of specific parts of races of raceways, e.g. ribs to guide the rollers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2240/00—Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
- F16C2240/40—Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
- F16C2240/50—Crowning, e.g. crowning height or crowning radius
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2300/00—Application independent of particular apparatuses
- F16C2300/02—General use or purpose, i.e. no use, purpose, special adaptation or modification indicated or a wide variety of uses mentioned
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ころと軌道との間の隙間の形状を最適化する
ことによって、ころと軌道の接触応力が均一化されるこ
ろ軸受を提供する 【解決手段】 軌道面４,５と円錐ころ３の外周面８と
の間に、無限幅の板と円錐ころとの間で接触応力を均一
化するための式Ｙp(x)に正数 k＝１.５〜１０をかけた
Ｙ(x)＝kＹp(x)の隙間を形成するように、円錐ころ軸受
１の円錐ころ６の外周面８の形状を定める。上記円錐こ
ろ６は、接触応力の集中を緩和して、耐久性が向上す
る。
ことによって、ころと軌道の接触応力が均一化されるこ
ろ軸受を提供する 【解決手段】 軌道面４,５と円錐ころ３の外周面８と
の間に、無限幅の板と円錐ころとの間で接触応力を均一
化するための式Ｙp(x)に正数 k＝１.５〜１０をかけた
Ｙ(x)＝kＹp(x)の隙間を形成するように、円錐ころ軸受
１の円錐ころ６の外周面８の形状を定める。上記円錐こ
ろ６は、接触応力の集中を緩和して、耐久性が向上す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、円筒ころ軸受や円
錐ころ軸受に関し、より詳しくは、重荷重や高モーメン
ト負荷がかかる場合に用いれば好適なころ軸受に関す
る。
錐ころ軸受に関し、より詳しくは、重荷重や高モーメン
ト負荷がかかる場合に用いれば好適なころ軸受に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のころ軸受としては、内輪
と外輪と間に円錐ころを配置し、この円錐ころの外周面
の両端部に台形クラウニングを施すことによって、この
円錐ころの両端部にかかるエッジロードを軽減するよう
にしたものがある。
と外輪と間に円錐ころを配置し、この円錐ころの外周面
の両端部に台形クラウニングを施すことによって、この
円錐ころの両端部にかかるエッジロードを軽減するよう
にしたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
円錐ころの外周面の両端部に台形クラウニングを施した
円錐ころ軸受であっても、図５に示すように、局部的に
極めて接触応力が高くなる箇所が有るという問題があ
る。
円錐ころの外周面の両端部に台形クラウニングを施した
円錐ころ軸受であっても、図５に示すように、局部的に
極めて接触応力が高くなる箇所が有るという問題があ
る。
【０００４】図５中の上段の横軸は、内輪の軌道中心か
ら内輪の軌道面の母線方向の距離すなわち内輪母線位置
を示し、縦軸には円錐ころと軌道面との隙間であるクラ
ウニング深さを示している。また、図５中の下段の横軸
には、上記内輪母線位置を示し、縦軸にはころと内輪の
軌道面との間に発生する接触応力を示している。図５か
ら分かるように、この円錐ころ軸受は、クラウニングの
始まる箇所に接触応力が集中して生じていることが分か
る。なお、図５は、軸受にモーメント荷重が加えられた
状態を想定して、軸受の内輪と外輪との傾き角を０°
６′としたものであるが、この場合、一方のクラウニン
グの始まる箇所に特に接触応力が集中するため、さらに
軸受の寿命が短くなってしまう。
ら内輪の軌道面の母線方向の距離すなわち内輪母線位置
を示し、縦軸には円錐ころと軌道面との隙間であるクラ
ウニング深さを示している。また、図５中の下段の横軸
には、上記内輪母線位置を示し、縦軸にはころと内輪の
軌道面との間に発生する接触応力を示している。図５か
ら分かるように、この円錐ころ軸受は、クラウニングの
始まる箇所に接触応力が集中して生じていることが分か
る。なお、図５は、軸受にモーメント荷重が加えられた
状態を想定して、軸受の内輪と外輪との傾き角を０°
６′としたものであるが、この場合、一方のクラウニン
グの始まる箇所に特に接触応力が集中するため、さらに
軸受の寿命が短くなってしまう。
【０００５】このように、上記従来の円錐ころ軸受は、
クラウニングが始まる箇所に応力集中が発生するため、
重荷重や高モーメント負荷がかかる場合には、寿命が短
くなるという問題がある。
クラウニングが始まる箇所に応力集中が発生するため、
重荷重や高モーメント負荷がかかる場合には、寿命が短
くなるという問題がある。
【０００６】そこで、本発明の目的は、ころと軌道との
間の隙間の形状を最適化することによって、ころと軌道
の接触応力が均一化されるころ軸受を提供することにあ
る。
間の隙間の形状を最適化することによって、ころと軌道
の接触応力が均一化されるころ軸受を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１のころ軸受は、内輪と、外輪と、複数のこ
ろを備えたころ軸受において、上記ころの外周面と上記
内輪の軌道面または上記外輪の軌道面とを無負荷状態で
接触させて、上記ころの軸を通る平面と上記ころの外周
面との交線であるころ輪郭線と、上記外輪の軌道面と上
記外輪の軸を通る平面との交線である外輪輪郭線とを、
または、上記ころ輪郭線と、上記内輪の軌道面と内輪の
軸を通る平面との交線である内輪輪郭線とを無負荷状態
で接触させたときに、上記ころ輪郭線と、上記外輪輪郭
線または上記内輪輪郭線との間の隙間の大きさをＹ(x)
とし、弾性接触理論に基づいて、上記ころの外周面と上
記外輪の軌道面または上記内輪の軌道面との接触面同士
の間に一様の応力を加えることのできる上記ころ輪郭線
と上記内輪輪郭線または上記外輪輪郭線との間の隙間の
大きさをＹp(x)としたときに、Ｙ(x)＝kＹp(x) である
ことを特徴としている。ここで、xはころの軸方向の中
心から無負荷状態で接触している両輪郭線の共通接線方
向の距離であり、kは正の定数である。
め、請求項１のころ軸受は、内輪と、外輪と、複数のこ
ろを備えたころ軸受において、上記ころの外周面と上記
内輪の軌道面または上記外輪の軌道面とを無負荷状態で
接触させて、上記ころの軸を通る平面と上記ころの外周
面との交線であるころ輪郭線と、上記外輪の軌道面と上
記外輪の軸を通る平面との交線である外輪輪郭線とを、
または、上記ころ輪郭線と、上記内輪の軌道面と内輪の
軸を通る平面との交線である内輪輪郭線とを無負荷状態
で接触させたときに、上記ころ輪郭線と、上記外輪輪郭
線または上記内輪輪郭線との間の隙間の大きさをＹ(x)
とし、弾性接触理論に基づいて、上記ころの外周面と上
記外輪の軌道面または上記内輪の軌道面との接触面同士
の間に一様の応力を加えることのできる上記ころ輪郭線
と上記内輪輪郭線または上記外輪輪郭線との間の隙間の
大きさをＹp(x)としたときに、Ｙ(x)＝kＹp(x) である
ことを特徴としている。ここで、xはころの軸方向の中
心から無負荷状態で接触している両輪郭線の共通接線方
向の距離であり、kは正の定数である。
【０００８】請求項１の発明のころ軸受によれば、上記
ころの輪郭線と、上記外輪輪郭線または上記内輪輪郭線
との間の隙間の大きさをＹ(x)が、上記ころの外周面と
上記外輪の軌道面または上記内輪の軌道面との接触面同
士の間に弾性接触理論に基づいて一様な応力を加えるこ
とのできる上記ころ輪郭線と上記内輪輪郭線または上記
外輪輪郭線との間の隙間の大きさＹp(x)をk(正数)倍に
した値になっている。上記弾性接触理論は、無限長さを
想定していて、現実の有限長さのころには適用できな
い。そこで、上記Ｙp(x)を単にk(正数)倍したＹ(x)＝k
Ｙp(x)の上記隙間を設けることによって、有限長さのこ
ろについて、エッジロードが緩和されて、比較的均一な
荷重がころおよび軌道面にかかることになる。したがっ
て、請求項１のころ軸受は重荷重、高モーメント負荷に
対して耐えることができて、寿命が長くなる。
ころの輪郭線と、上記外輪輪郭線または上記内輪輪郭線
との間の隙間の大きさをＹ(x)が、上記ころの外周面と
上記外輪の軌道面または上記内輪の軌道面との接触面同
士の間に弾性接触理論に基づいて一様な応力を加えるこ
とのできる上記ころ輪郭線と上記内輪輪郭線または上記
外輪輪郭線との間の隙間の大きさＹp(x)をk(正数)倍に
した値になっている。上記弾性接触理論は、無限長さを
想定していて、現実の有限長さのころには適用できな
い。そこで、上記Ｙp(x)を単にk(正数)倍したＹ(x)＝k
Ｙp(x)の上記隙間を設けることによって、有限長さのこ
ろについて、エッジロードが緩和されて、比較的均一な
荷重がころおよび軌道面にかかることになる。したがっ
て、請求項１のころ軸受は重荷重、高モーメント負荷に
対して耐えることができて、寿命が長くなる。
【０００９】請求項２のころ軸受は、請求項１に記載の
ころ軸受において、Ｙp(x)がＹp(x)={(１−ν1 2)／Ｅ1
＋(１−ν2 2)／Ｅ2}Ｑd×log{１−(２x／la)2}-1／(π
・la)で示される対数曲線であることを特徴としてい
る。但し、Ｅ1:ころのヤング率、Ｅ2:内外輪のヤング
率、ν1:ころのポアソン比、ν2:内外輪のポアソン比、
Ｑd:転動体の荷重、la:ころの輪郭線有効長さである。
ころ軸受において、Ｙp(x)がＹp(x)={(１−ν1 2)／Ｅ1
＋(１−ν2 2)／Ｅ2}Ｑd×log{１−(２x／la)2}-1／(π
・la)で示される対数曲線であることを特徴としてい
る。但し、Ｅ1:ころのヤング率、Ｅ2:内外輪のヤング
率、ν1:ころのポアソン比、ν2:内外輪のポアソン比、
Ｑd:転動体の荷重、la:ころの輪郭線有効長さである。
【００１０】請求項２の発明のころ軸受は、上記Ｙp(x)
が上記対数曲線であるので、ころと軌道との接触応力が
極めて均一化され、繰り返し疲労による破壊が起こりに
くくなって、ころ軸受の長寿命化ができる。
が上記対数曲線であるので、ころと軌道との接触応力が
極めて均一化され、繰り返し疲労による破壊が起こりに
くくなって、ころ軸受の長寿命化ができる。
【００１１】請求項３のころ軸受は、請求項２に記載の
ころ軸受において、kの値が１.５〜１０の範囲内である
ことを特徴としている。
ころ軸受において、kの値が１.５〜１０の範囲内である
ことを特徴としている。
【００１２】上記 kの値が１.５未満の場合には、エッ
ジロードが大きくなり、また、kが１０を越えると、こ
の外周面の軸方向の中央の荷重が大きくなることが実験
により分かった。上記 kの値が１.５〜１０の範囲にあ
ると、従来に比して耐久性の向上が認められた。
ジロードが大きくなり、また、kが１０を越えると、こ
の外周面の軸方向の中央の荷重が大きくなることが実験
により分かった。上記 kの値が１.５〜１０の範囲にあ
ると、従来に比して耐久性の向上が認められた。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
により詳細に説明する。
により詳細に説明する。
【００１４】図１,２に示すように、本発明の１実施の
形態の円錐ころ軸受１は、内輪２と外輪３と円錐ころ６
と保持器７(図２のみで示し、図１では省略している)を
備えている。上記円錐ころ６の大径側端部は、内輪２の
大鍔９に押し付けられて、円錐ころ６の軸方向の位置が
定まるようになっている。
形態の円錐ころ軸受１は、内輪２と外輪３と円錐ころ６
と保持器７(図２のみで示し、図１では省略している)を
備えている。上記円錐ころ６の大径側端部は、内輪２の
大鍔９に押し付けられて、円錐ころ６の軸方向の位置が
定まるようになっている。
【００１５】図２に示すように、上記内輪２の略円錐面
状の軌道面４または外輪３の略円錐面状の軌道面５と円
錐ころ６の外周面８とが無負荷状態で互いに接触してい
るときに、図示しないが、それらの間に後述の隙間が生
じるようにしている。
状の軌道面４または外輪３の略円錐面状の軌道面５と円
錐ころ６の外周面８とが無負荷状態で互いに接触してい
るときに、図示しないが、それらの間に後述の隙間が生
じるようにしている。
【００１６】上記円錐ころ６の軸１０を通る平面と上記
円錐ころ６の外周面８との交線である輪郭線と円錐軌道
面４または５との間の距離が下記のＹ(x)＝kＹp(x)を満
たすようにする。つまり、円錐ころ６の外周面８の輪郭
線の形状をその輪郭線に接する面に対して、このＹ(x)
で定義される形状にしている。
円錐ころ６の外周面８との交線である輪郭線と円錐軌道
面４または５との間の距離が下記のＹ(x)＝kＹp(x)を満
たすようにする。つまり、円錐ころ６の外周面８の輪郭
線の形状をその輪郭線に接する面に対して、このＹ(x)
で定義される形状にしている。
【００１７】ここで、上記Ｙp(x)は、無限幅の板ところ
の間で接触応力を均一化するための弾性接触理論に基づ
いた下記ルンドベルグ(Ｌundberg)の式Ｙp(x)であり、k
は１.５〜１０の正数である。
の間で接触応力を均一化するための弾性接触理論に基づ
いた下記ルンドベルグ(Ｌundberg)の式Ｙp(x)であり、k
は１.５〜１０の正数である。
【００１８】Ｙp(x)={(１−ν1 2)／Ｅ1＋(１−ν2 2)／
Ｅ2}Ｑd×log{１−(２x／la)2}-1／(π・la) 但し、 x : 円錐ころの軸方向の中心からころの外周
面と軌道面との共通接線の方向の距離 Ｅ1: ころのヤング率、 Ｅ2: 内外輪のヤング率 ν1: ころのポアソン比、 ν2: 内外輪のポアソン比 Ｑd: 転動体の荷重、 la: 円錐ころの外周面が
円錐面だと想定した場合の母線の有効長さ(面取り部分
を除いた母線の長さ) したがって、上記円錐ころ６の外周面８と上記内輪２の
軌道面４とが無負荷状態で接触しているときに、上記円
錐ころ６の輪郭線と内輪２または外輪３の輪郭線との間
の隙間の大きさは、Ｙ(x)＝kＹp(x)となる。
Ｅ2}Ｑd×log{１−(２x／la)2}-1／(π・la) 但し、 x : 円錐ころの軸方向の中心からころの外周
面と軌道面との共通接線の方向の距離 Ｅ1: ころのヤング率、 Ｅ2: 内外輪のヤング率 ν1: ころのポアソン比、 ν2: 内外輪のポアソン比 Ｑd: 転動体の荷重、 la: 円錐ころの外周面が
円錐面だと想定した場合の母線の有効長さ(面取り部分
を除いた母線の長さ) したがって、上記円錐ころ６の外周面８と上記内輪２の
軌道面４とが無負荷状態で接触しているときに、上記円
錐ころ６の輪郭線と内輪２または外輪３の輪郭線との間
の隙間の大きさは、Ｙ(x)＝kＹp(x)となる。
【００１９】図３は、上記実施の形態の実験結果を示
す。図３中の上段には、横軸に円錐ころ６の外周面８
と、内輪２の円錐軌道面４または外輪３の円錐軌道面５
とが無負荷状態で接触しているときに、円錐ころ６の軸
方向の中心から、円錐軌道面４または５の母線方向の距
離すなわち輪郭線基準座標を示し、縦軸に円錐ころと円
錐軌道面４または５との隙間であるクラウニング深さを
示す。図４中の下段には、横軸に上記輪郭線基準座標を
示し、縦軸にころと軌道面との間に発生する接触応力を
示す。なお、図４の場合も軸受の内輪２と外輪３との傾
き角を０°６′としている。ここで、０以外の同じ輪郭
線座標の値に対して、kが１より大きい正の値である場
合、kの値が大きい程、クラウニング深さも大きな値に
なる。図３から明らかなように、k＝１.０では、接触応
力の集中が起きてしまうが、k＝４.０では接触応力の集
中はみられず、接触応力の分布はなだらかになることが
分かる。
す。図３中の上段には、横軸に円錐ころ６の外周面８
と、内輪２の円錐軌道面４または外輪３の円錐軌道面５
とが無負荷状態で接触しているときに、円錐ころ６の軸
方向の中心から、円錐軌道面４または５の母線方向の距
離すなわち輪郭線基準座標を示し、縦軸に円錐ころと円
錐軌道面４または５との隙間であるクラウニング深さを
示す。図４中の下段には、横軸に上記輪郭線基準座標を
示し、縦軸にころと軌道面との間に発生する接触応力を
示す。なお、図４の場合も軸受の内輪２と外輪３との傾
き角を０°６′としている。ここで、０以外の同じ輪郭
線座標の値に対して、kが１より大きい正の値である場
合、kの値が大きい程、クラウニング深さも大きな値に
なる。図３から明らかなように、k＝１.０では、接触応
力の集中が起きてしまうが、k＝４.０では接触応力の集
中はみられず、接触応力の分布はなだらかになることが
分かる。
【００２０】上記 kの値が１.５より小さい場合は、円
錐ころ６の外周面８の軸方向の中央部の接触応力は小さ
くなるが、クラウニング深さは小さくなり、円錐ころ６
の外周面８の軸方向の端部に応力が集中する。一方、上
記 kの値が１０より大きい場合は、上記円錐ころ６の外
周面８の軸方向の端部の接触応力が小さくなるが、上記
円錐ころ６の外周面８の軸方向略中央部の接触応力が過
大になる。
錐ころ６の外周面８の軸方向の中央部の接触応力は小さ
くなるが、クラウニング深さは小さくなり、円錐ころ６
の外周面８の軸方向の端部に応力が集中する。一方、上
記 kの値が１０より大きい場合は、上記円錐ころ６の外
周面８の軸方向の端部の接触応力が小さくなるが、上記
円錐ころ６の外周面８の軸方向略中央部の接触応力が過
大になる。
【００２１】上記 kの値が１.５〜１０の範囲である
と、接触応力の分布が平坦になって、耐久性が向上する
ことが実験により分かった。
と、接触応力の分布が平坦になって、耐久性が向上する
ことが実験により分かった。
【００２２】図４は、この実験結果を示す。図４の実験
は、k＝４.０の円錐ころ６を使用し、外輪３と内輪２と
の傾き角度が０°６′、荷重が０.７２×有効動定格荷
重の下、清浄油中で実施されたものである。図４におい
て、本実施の形態の寿命時間は実線Ａで示され、従来型
の台形クラウニングの寿命時間は破線Ｂで示されてい
る。図４から明らかなように、本実施の形態の円錐ころ
軸受は、累積破損確率１０％の所で、従来型の台形クラ
ウニングの円錐ころ軸受に比較して、寿命が約２.７倍
である。このことから、この実施の形態の円錐ころ軸受
の寿命が極めて長くなることが分かる。
は、k＝４.０の円錐ころ６を使用し、外輪３と内輪２と
の傾き角度が０°６′、荷重が０.７２×有効動定格荷
重の下、清浄油中で実施されたものである。図４におい
て、本実施の形態の寿命時間は実線Ａで示され、従来型
の台形クラウニングの寿命時間は破線Ｂで示されてい
る。図４から明らかなように、本実施の形態の円錐ころ
軸受は、累積破損確率１０％の所で、従来型の台形クラ
ウニングの円錐ころ軸受に比較して、寿命が約２.７倍
である。このことから、この実施の形態の円錐ころ軸受
の寿命が極めて長くなることが分かる。
【００２３】なお、上記実施の形態では、円錐ころ軸受
について述べたが、本発明は円筒ころ軸受にも適用でき
ることは勿論である。
について述べたが、本発明は円筒ころ軸受にも適用でき
ることは勿論である。
【００２４】また、上記実施の形態では、円錐ころの外
周面にルンドベルグの式Ｙp(x)の定数 k倍したものＹ
(x)を適用したが、内輪または外輪の軌道面に適用して
もよく、または、ころの外周面と軌道面との間の隙間が
上記Ｙ(x)を満たすように、それらの形状を、円錐面ま
たは円筒面から変形してもよい。
周面にルンドベルグの式Ｙp(x)の定数 k倍したものＹ
(x)を適用したが、内輪または外輪の軌道面に適用して
もよく、または、ころの外周面と軌道面との間の隙間が
上記Ｙ(x)を満たすように、それらの形状を、円錐面ま
たは円筒面から変形してもよい。
【００２５】
【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１のこ
ろ軸受は、内輪と、外輪と、複数のころを備えたころ軸
受において、上記ころの外周面と上記内輪の軌道面また
は上記外輪の軌道面とを無負荷状態で接触させて、上記
ころの軸を通る平面と上記ころの外周面との交線である
ころ輪郭線と、上記外輪の軌道面と上記外輪の軸を通る
平面との交線である外輪輪郭線とを、または、上記ころ
輪郭線と、上記内輪の軌道面と内輪の軸を通る平面との
交線である内輪輪郭線とを無負荷状態で接触させたとき
に、上記ころ輪郭線と、上記外輪輪郭線または上記内輪
輪郭線との間の隙間の大きさをＹ(x)とし、弾性接触理
論に基づいて、上記ころの外周面と上記外輪の軌道面ま
たは上記内輪の軌道面との接触面同士の間に一様の応力
を加えることのできる上記ころ輪郭線と上記内輪輪郭線
または上記外輪輪郭線との間の隙間の大きさをＹp(x)と
したときに、Ｙ(x)＝kＹp(x) とし、ここで、xはころの
軸方向の中心からの無負荷状態で接触している両輪郭線
の共通接線方向の距離であり、kは正の定数であるの
で、ころと軌道との接触応力が簡単に均一化でき、ころ
軸受を長寿命化できる。
ろ軸受は、内輪と、外輪と、複数のころを備えたころ軸
受において、上記ころの外周面と上記内輪の軌道面また
は上記外輪の軌道面とを無負荷状態で接触させて、上記
ころの軸を通る平面と上記ころの外周面との交線である
ころ輪郭線と、上記外輪の軌道面と上記外輪の軸を通る
平面との交線である外輪輪郭線とを、または、上記ころ
輪郭線と、上記内輪の軌道面と内輪の軸を通る平面との
交線である内輪輪郭線とを無負荷状態で接触させたとき
に、上記ころ輪郭線と、上記外輪輪郭線または上記内輪
輪郭線との間の隙間の大きさをＹ(x)とし、弾性接触理
論に基づいて、上記ころの外周面と上記外輪の軌道面ま
たは上記内輪の軌道面との接触面同士の間に一様の応力
を加えることのできる上記ころ輪郭線と上記内輪輪郭線
または上記外輪輪郭線との間の隙間の大きさをＹp(x)と
したときに、Ｙ(x)＝kＹp(x) とし、ここで、xはころの
軸方向の中心からの無負荷状態で接触している両輪郭線
の共通接線方向の距離であり、kは正の定数であるの
で、ころと軌道との接触応力が簡単に均一化でき、ころ
軸受を長寿命化できる。
【００２６】請求項２のころ軸受は、請求項１に記載の
ころ軸受において、Ｙp(x)が Ｙp(x)={(１−ν1 2)／Ｅ1＋(１−ν2 2)／Ｅ2}Ｑd×log
{１−(２x／la)2}-1／(π・la) 但し、 Ｅ1: ころのヤング率、 Ｅ2: 内外輪の
ヤング率 ν1: ころのポアソン比、 ν2: 内外輪のポアソン
比 Ｑd: 転動体の荷重、 la: ころの輪郭線有効
長さ で示される対数曲線であるので、ころと軌道との接触応
力が均一化でき、ころに繰り返し疲労による破壊が起こ
りにくくなって、ころ軸受の長寿命化ができる。
ころ軸受において、Ｙp(x)が Ｙp(x)={(１−ν1 2)／Ｅ1＋(１−ν2 2)／Ｅ2}Ｑd×log
{１−(２x／la)2}-1／(π・la) 但し、 Ｅ1: ころのヤング率、 Ｅ2: 内外輪の
ヤング率 ν1: ころのポアソン比、 ν2: 内外輪のポアソン
比 Ｑd: 転動体の荷重、 la: ころの輪郭線有効
長さ で示される対数曲線であるので、ころと軌道との接触応
力が均一化でき、ころに繰り返し疲労による破壊が起こ
りにくくなって、ころ軸受の長寿命化ができる。
【００２７】請求項３のころ軸受は、請求項２に記載の
ころ軸受において、kの値が１.５〜１０の範囲内である
ので、ころと軌道との接触応力が均一化でき、ころおよ
び軌道面が繰り返し疲労による破壊が起こりにくくなっ
て、ころ軸受の一層の長寿命化ができる。
ころ軸受において、kの値が１.５〜１０の範囲内である
ので、ころと軌道との接触応力が均一化でき、ころおよ
び軌道面が繰り返し疲労による破壊が起こりにくくなっ
て、ころ軸受の一層の長寿命化ができる。
【図１】 本発明の１実施の形態の円錐ころ軸受の正面
図である。
図である。
【図２】 図１のＩ-Ｉ線断面図を示す。
【図３】 本発明の円錐ころ軸受の対数クラウニングに
対する応力分布を示す。
対する応力分布を示す。
【図４】 本発明の対数クラウニングの円錐ころ軸受
と、従来の台形クラウニングの円錐ころ軸受との寿命比
較試験の結果を示す。
と、従来の台形クラウニングの円錐ころ軸受との寿命比
較試験の結果を示す。
【図５】 従来の円錐ころ軸受の台形クラウニングと応
力分布を示す。
力分布を示す。
１…円錐ころ軸受、 ２…内輪、 ３…外輪、 ４…内
輪の軌道面、５…外輪の軌道面、 ６…円錐ころ、 ７
…保持器、 ８…円錐ころの外周面、９…内輪の鍔、
１０…円錐ころの軸。
輪の軌道面、５…外輪の軌道面、 ６…円錐ころ、 ７
…保持器、 ８…円錐ころの外周面、９…内輪の鍔、
１０…円錐ころの軸。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴田 正道 大阪府大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋精工株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 内輪と、外輪と、複数のころを備えたこ
ろ軸受において、 上記ころの外周面と上記内輪の軌道面または上記外輪の
軌道面とを無負荷状態で接触させて、上記ころの軸を通
る平面と上記ころの外周面との交線であるころ輪郭線
と、上記外輪の軌道面と上記外輪の軸を通る平面との交
線である外輪輪郭線とを、または、上記ころ輪郭線と、
上記内輪の軌道面と内輪の軸を通る平面との交線である
内輪輪郭線とを無負荷状態で接触させたときに、上記こ
ろ輪郭線と、上記外輪輪郭線または上記内輪輪郭線との
間の隙間の大きさをＹ(x)とし、弾性接触理論に基づい
て、上記ころの外周面と上記外輪の軌道面または上記内
輪の軌道面との接触面同士の間に一様の応力を加えるこ
とのできる上記ころ輪郭線と上記内輪輪郭線または上記
外輪輪郭線との間の隙間の大きさをＹp(x)としたとき
に、 Ｙ(x)＝kＹp(x) であることを特徴とするころ軸受。ここで、x はころの
軸方向の中心から無負荷状態で接触している両輪郭線の
共通接線方向の距離であり、kは正の定数である。 - 【請求項２】 請求項１に記載のころ軸受において、Ｙ
p(x)が Ｙp(x)={(１−ν1 2)／Ｅ1＋(１−ν2 2)／Ｅ2}Ｑd×log
{１−(２x／la)2}-1／(π・la) で示される対数曲線であることを特徴とするころ軸受。 但し、 Ｅ1: ころのヤング率、 Ｅ2: 内外輪の
ヤング率 ν1: ころのポアソン比、 ν2: 内外輪のポアソン
比 Ｑd: 転動体の荷重、 la: ころの輪郭線有効
長さ - 【請求項３】 請求項２に記載のころ軸受において、k
の値が１.５〜１０の範囲内であることを特徴とするこ
ろ軸受。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18353997A JP4011677B2 (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | ころ軸受 |
| DE19882532T DE19882532B4 (de) | 1997-07-09 | 1998-07-07 | Rollenlager |
| PCT/JP1998/003053 WO1999002874A1 (en) | 1997-07-09 | 1998-07-07 | Roller bearing |
| GB9929448A GB2341211B (en) | 1997-07-09 | 1998-07-07 | Roller bearing |
| US09/445,390 US6254277B1 (en) | 1997-07-09 | 1998-07-07 | Roller bearing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18353997A JP4011677B2 (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | ころ軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1130231A true JPH1130231A (ja) | 1999-02-02 |
| JP4011677B2 JP4011677B2 (ja) | 2007-11-21 |
Family
ID=16137599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18353997A Expired - Lifetime JP4011677B2 (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | ころ軸受 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6254277B1 (ja) |
| JP (1) | JP4011677B2 (ja) |
| DE (1) | DE19882532B4 (ja) |
| GB (1) | GB2341211B (ja) |
| WO (1) | WO1999002874A1 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000046049A (ja) * | 1998-07-24 | 2000-02-15 | Koyo Mach Ind Co Ltd | スクロールスラスト軸受の両円錐ころ |
| JP3757308B2 (ja) | 1999-03-10 | 2006-03-22 | 株式会社ジェイテクト | 円錐ころ軸受およびその製造方法 |
| JP3731401B2 (ja) * | 1999-08-31 | 2006-01-05 | 日本精工株式会社 | ころ軸受 |
| TWI285243B (en) * | 2002-03-20 | 2007-08-11 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | Cylindrical roller bearing |
| DE102005029983A1 (de) * | 2005-06-28 | 2007-01-11 | Schaeffler Kg | Mehrreihiges Schrägwälzlager, insbesondere zur Lagerung der Kegelritzelwelle in einem Kraftfahrzeug-Hinterachsgetriebe |
| JP2007051715A (ja) * | 2005-08-18 | 2007-03-01 | Jtekt Corp | 円錐ころ軸受、円錐ころ軸受装置及びこれを用いた車両用ピニオン軸支持装置 |
| JP2007051716A (ja) * | 2005-08-18 | 2007-03-01 | Jtekt Corp | 円錐ころ軸受、及びこれを用いた車両用ピニオン軸支持装置 |
| DE102005061179A1 (de) * | 2005-12-21 | 2007-06-28 | Schaeffler Kg | Wälzlager und Verfahren zu dessen Herstellung |
| JP6798780B2 (ja) * | 2015-01-28 | 2020-12-09 | Ntn株式会社 | 円すいころ軸受 |
| JP6852260B2 (ja) * | 2016-01-18 | 2021-03-31 | 株式会社ジェイテクト | ころ軸受 |
| JP6739968B2 (ja) * | 2016-04-01 | 2020-08-12 | Ntn株式会社 | 円すいころ軸受 |
| EP3611393A4 (en) * | 2017-04-12 | 2020-04-01 | NSK Ltd. | Tapered roller bearings |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1163612B (de) * | 1959-11-02 | 1964-02-20 | Kugelfischer G Schaefer & Co | Rollkoerper |
| US3951483A (en) * | 1972-12-26 | 1976-04-20 | Nippon Seiko Kabushiki Kaisha | Conical roller bearing |
| US3910656A (en) * | 1973-11-12 | 1975-10-07 | Fmc Corp | Spherical roller bearing for heavy loads |
| IT1162535B (it) * | 1978-09-01 | 1987-04-01 | Skf Ab | Cuscinetto a rulli sferici provvisti di bombatura simmetrica per il controllo dell'obliquita' |
| US4456313A (en) * | 1982-09-16 | 1984-06-26 | The Torrington Company | Roller bearing with specially constructed rollers |
| US4877340A (en) * | 1988-06-16 | 1989-10-31 | The Timken Company | Process for deriving the contact geometry for raceways and rollers of a roller bearing |
| JPH03113U (ja) * | 1989-05-22 | 1991-01-07 |
-
1997
- 1997-07-09 JP JP18353997A patent/JP4011677B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-07-07 WO PCT/JP1998/003053 patent/WO1999002874A1/ja not_active Ceased
- 1998-07-07 DE DE19882532T patent/DE19882532B4/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-07-07 US US09/445,390 patent/US6254277B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-07-07 GB GB9929448A patent/GB2341211B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19882532T1 (de) | 2000-07-20 |
| WO1999002874A1 (en) | 1999-01-21 |
| GB2341211A (en) | 2000-03-08 |
| GB9929448D0 (en) | 2000-02-09 |
| GB2341211B (en) | 2000-09-27 |
| US6254277B1 (en) | 2001-07-03 |
| DE19882532B4 (de) | 2010-04-15 |
| JP4011677B2 (ja) | 2007-11-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH1130231A (ja) | ころ軸受 | |
| JP2724219B2 (ja) | 転がり軸受 | |
| US6318897B1 (en) | Roller bearing and a method of producing the same | |
| JP3628033B2 (ja) | レース付スラストころ軸受 | |
| JPH0587688B2 (ja) | ||
| JP6798780B2 (ja) | 円すいころ軸受 | |
| CN110502765B (zh) | 一种圆锥滚子轴承的修形方法及滚子轴承 | |
| US3578831A (en) | Composite tapered roller bearing and method of making the same | |
| US4802775A (en) | Roller bearing | |
| JPH064432U (ja) | ころ軸受 | |
| CN110864045B (zh) | 带有可更换耐磨接触区的球轴承 | |
| JPH0434212A (ja) | 複列内向き円錐ころ軸受 | |
| JP2001241446A (ja) | ころ軸受 | |
| JP2963957B2 (ja) | 円すいころ軸受 | |
| JP2019157935A (ja) | 転がり軸受 | |
| JP4075364B2 (ja) | 円筒ころ軸受 | |
| JP2782530B2 (ja) | ころがり軸受及びそのための保持器 | |
| SU1732032A1 (ru) | Роликовый подшипник | |
| JP2003120679A (ja) | ピンタイプころ軸受 | |
| EP1956255A1 (en) | Tapered roller bearing | |
| JP7294163B2 (ja) | ころ軸受用保持器及びころ軸受 | |
| JPH05215136A (ja) | ラジアルベアリング | |
| JPH087145Y2 (ja) | 車両ホイール用ころ軸受 | |
| WO2021153793A1 (ja) | ころ軸受 | |
| JP2005009533A (ja) | 円すいころ軸受 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050222 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050425 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050705 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050905 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20050914 |
|
| A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20051007 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070906 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100914 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110914 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120914 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130914 Year of fee payment: 6 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |