CN113574287A - 角接触滚珠轴承及角接触滚珠轴承用保持器 - Google Patents

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Abstract

本角接触滚珠轴承具有夹设于内外环(1、2)间的多个滚珠(3)，并将这些滚珠(3)保持于：设在圆筒形状的保持器(4)的周向多个位置的兜部(Pt)。保持器(4)将“保持器(4)中的除了兜部(Pt)以外的内周面(4a)的面积”相对于“滚珠个数乘以滚珠(3)的表面积而得到的总滚珠表面积”的比例即面积比设在0.35以上0.5以下。又，将“该滚珠(3)的直径尺寸(Bd)”相对于“轴承宽度尺寸(H)”的比例即滚珠直径比设在0.48以上0.56以下。

Description

角接触滚珠轴承及角接触滚珠轴承用保持器
[相关申请]
本申请主张2019年3月18日申请的日本特愿2019-049356的优先权，通过参照其整体，将其作为本申请的一部分而进行引用。
技术领域
该发明例如关于一种用于机床主轴等的角接触滚珠轴承及角接触滚珠轴承用保持器。
背景技术
以机床主轴为代表，在高速运转的支撑轴承中，广泛使用角接触滚珠轴承，就角接触滚珠轴承的保持器而言，较多使用外环引导式保持器或滚动体引导式保持器(例如，专利文献1～3)。
就该保持器的润滑而言，具有油气润滑或是油雾润滑，这些润滑可始终供给新油，并长时间保持稳定的润滑状态。又，具有油脂润滑，其因不需附设设备及配管故经济性优异，并且雾气的产生极少，对环境友好。
无论通过哪一种润滑方法，在转速乘以轴承的内环内径的dn值超过70万的高速领域中，为了“降低作用于滚动体的离心力”及“通过减少与轨道面的接触面积而达成的温度上升的降低”，相对于标准的滚珠尺寸，被广泛使用了小径滚珠的高速规格的角接触滚珠轴承。通过使用该小径滚珠，可抑制高速运转时的温度上升。
当在油气润滑下使用内环旋转的轴承时，为了使与压缩空气一起供给的润滑剂容易遍及轴承内部，将油气供给至内环与保持器间的空间。供给的润滑油通过离心力遍及保持器内径面(内周面)及外环内径面，成为油膜，被暂时保持。
在高速运转且停止时间较少的连续运行中，暂时保持于外环内径面及保持器内径面的润滑剂会附着于滚珠表面，并将润滑剂搬运至内环轨道面及保持器兜部面(与滚珠的接触面)，由此可在高速运转条件下，长时间顺畅地运转。
附着于该滚珠表面的油的量，根据使用条件而变化，在高速领域连续运转的情况下，附着于滚珠表面的油量会变得极少。因此，被搬运至内环轨道面及保持器兜部面的油也会变少。又，近年来，由于降低作业环境的雾气及降低环境负荷的目的，有时会减少供给至轴承内的润滑剂。为了有效地活用供给至轴承内部的微量的润滑剂，因而具有以下技术：使设于外环隔圈的喷嘴前端，在径向上位于接近保持器内径的位置，并沿着邻接的轴承的内环沉头(counter)部的倾斜面，供给润滑剂，由此减少润滑剂及压缩空气。(例如，专利文献4)
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本特开2011-117542号公报
专利文献2：日本特开2016-145644号公报
专利文献3：日本特开2014-095469号公报
专利文献4：专利第4261083号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
在油气润滑的情况下，从供给孔喷射的呈喷雾状的润滑油，具有“直接附着于滚珠表面的部分”、及“暂时附着于轴承内部的保持器内径面及外环内径面的润滑油，通过高速旋转而移动，以将油供给至滚珠表面的部分”。
作为在保持器内径面增加润滑剂的附着量的方法，例如有扩大保持器宽度的方法。然而，若保持器超出轴承的宽度，则会产生“对周边零件的干扰”及“轴承的操作性恶化”等问题。又，虽然也有通过减少滚珠数或是使滚珠直径变小，而增加保持器内径面的面积，以增加润滑油的附着量的方法，但具有轴承的负荷容量变小且主轴的刚性变低，或是容许轴向负荷下降等问题。
该发明的目的为，提供一种角接触滚珠轴承及角接触滚珠轴承用保持器，可在轴承内的有限空间中，确保轴承的负荷容量，并同时将更多的润滑剂保持在保持器的内周面。
[解决问题的技术手段]
该发明的角接触滚珠轴承包含夹设于内外环间的多个滚珠，并且该角接触滚珠轴承将这些滚珠保持于：设在圆筒形状的保持器的周向多个位置的兜部，
该保持器将“该保持器中的除了该兜部以外的内周面的面积”相对于“将滚珠个数乘以该滚珠的表面积而得到的总滚珠表面积”的比例即面积比设在0.35以上0.5以下。
所谓除了该兜部以外的内周面的面积，为将该保持器中除了兜部以外的部分的内周面于径向上投影至“形成该圆筒形状的保持器的内径的虚拟圆筒面”的投影面积。
若保持器中的除了兜部以外的内周面的面积相对于总滚珠表面积的比例，即“面积比”较大，则润滑较稳定。然而，在轴承的有限的内部空间中，若欲使保持器的内周面的面积变大，则需缩小滚珠的直径或是减少滚珠个数，就结果而言，轴承的负荷容量会变小，而变成低刚性。
另一方面，在增大滚珠的直径或是增加滚珠个数，以变成高负荷容量且高刚性的情况下，由于保持器的内周面的面积变小，且润滑油的保持量减少，例如可能难以形成油膜，而导致轨道面的润滑不良。若为了避免该情况而增加供给油量，则从主轴排出的雾气的飞散会成为问题。
根据该构成，通过将“保持器中的除了兜部以外的内周面的面积(该投影面积)”相对于“总滚珠表面积”的比例即面积比设在0.35以上0.5以下，可在轴承内的有限的空间中，确保轴承的负荷容量，并同时将更多的润滑剂保持在保持器的内周面。由于可在不使保持器宽度宽于轴承宽度的情况下，增加附着于保持器的内周面的润滑剂的量，因此，保持器不会有与周边零件产生干扰的疑虑，而使轴承变得易于操作。又，由于可在不使滚珠直径小径化或是减少滚珠个数的情况下，增加附着于保持器的内周面的润滑剂的量，因此可确保轴承的负荷容量，并提高主轴的刚性。通过如上述般防止润滑不良，可实现“轴承寿命的延长”及“高负荷容量且高刚性”两者。
该角接触滚珠轴承也可在油气润滑下使用。该情况下，供给至轴承空间的润滑油，例如通过因内环旋转而产生的离心力，遍及保持器的内周面及外环内周面且暂时被保持。保持器的内周面及外环内周面的润滑油附着于滚珠表面，并被搬运至内环轨道面及保持器的兜部，由此可长时间稳定地形成油膜，并顺畅地运转。从而，即使为少量的润滑剂，也可有效果地实现轴承寿命的延长。
该保持器也可为被外环内周面所引导的外环引导式保持器。该情况下，由于轴承内的润滑剂的一部分会通过保持器中的被外环内周面所引导的引导面，因此可防止在此引导面产生过度的磨损。从而，可实现轴承的高速化。
该保持器也可为被该滚珠即滚动体所引导的滚动体引导式保持器。该情况下，可扩大外环内周面与保持器的径向的空间，并可将润滑剂效率良好地保持在该空间。
又，也可将该滚珠的直径尺寸相对于轴承宽度尺寸的比例即滚珠直径比设在0.48以上0.56以下。当相对于轴承宽度尺寸的滚珠直径比在0.48以上0.56以下的范围，且将保持器中的除了兜部以外的内周面的面积相对于总滚珠表面积的比例即面积比，设在0.35以上0.5以下时，可实现高速性及高刚性两者，并且即使以少量的润滑剂也可形成油膜，对轴承寿命的延长有其效用。
在相对于轴承宽度尺寸的滚珠直径比小于0.45的情况下，轴承的负荷容量及容许轴向负荷会变小，而变成低刚性。又，在相对于轴承宽度尺寸的滚珠直径比大于0.55的情况下，于将转速乘以轴承的内环内径而得到的dn值超过120万这样的高速领域中，运转时的轴承温度会变高，而不适合使用在例如机床的主轴轴承般欲使运转温度降低的用途。
该发明的角接触滚珠轴承用保持器用于“包含夹设于内外环间的多个滚珠，并且这些滚珠为保持在设于圆筒形状的保持器的周向多个位置的兜部的角接触滚珠轴承”的角接触滚珠轴承用保持器，
该保持器将“该保持器中的除了该兜部以外的内周面的面积”相对于“将滚珠个数乘以该滚珠的表面积而得到的总滚珠表面积”的比例即面积比，设在0.35以上0.5以下。
根据该构成，通过将保持器中除了兜部以外的内周面的面积相对于总滚珠表面积的比例即面积比设在0.35以上0.5以下，可在轴承内的有限的空间中，确保轴承的负荷容量，并同时将更多的润滑剂保持在保持器的内周面。由于可在不使保持器宽度宽于轴承宽度的情况下，增加附着于保持器的内周面的润滑剂的量，因此，保持器不会有与周边零件产生干扰的疑虑，而使轴承变得易于操作。又，可在不使滚珠直径小径化或是减少滚珠个数的情况下，增加附着于保持器的内周面的润滑剂的量，因此，可确保轴承的负荷容量，并提高主轴的刚性。透过上述那样的通过润滑剂的保持而达成的防止润滑不良的效果，可实现“轴承寿命的延长”及“高负荷容量且高刚性”两者。
申请专利范围及/或说明书及/或附图所公开的至少两个构成的任意组合，也包含于本发明。特别是，权利要求书的各权利要求的两个以上的任意组合，也包含于本发明。
附图说明
该发明从以下参考附图的较佳实施方式的说明，应可更清楚地理解。然而，实施方式及附图仅用于图示及说明，并非为了限定该发明的范围而使用。该发明的范围由添附的权利要求书确定。在附图中，多个附图中的相同组件符号表示相同部分。
图1为依此发明的实施方式的角接触滚珠轴承的剖面图。
图2中(A)为上述角接触滚珠轴承的保持器的剖面图，(B)为将上述保持器的内周面的一部分放大后进行观察的附图，(C)为将上述保持器以与轴方向垂直的平面切断而进行观察的部分放大剖面图。
图3为显示上述角接触滚珠轴承与已知例子的角接触滚珠轴承的比较例子的附图。
图4为显示本发明相对于已知技术的角接触滚珠轴承的定位的附图。
图5为依此发明的另一实施方式的角接触滚珠轴承的剖面图。
图6为显示高速运转测试机的概略构成的剖面图。
具体实施方式
[第一实施方式]
与图1至图4一起说明依此发明的实施方式的角接触滚珠轴承。
如图1所示，该角接触滚珠轴承包含：内环1、外环2、夹设于这些内外环1、2间的多个滚珠3、及保持多个滚珠3的保持器4。该角接触滚珠轴承，在例如将润滑油与压缩空气一起供给至轴承空间的油气润滑下使用。滚珠3由保持器4在周向上以既定间隔滚动自如地保持。
在内环外周面及外环内周面分别形成有轨道面1a、2a，以使与滚珠3的接触角α成为既定角度。在外环内周面中，于轨道面2a的一侧，即在与产生接触角α的方向相反侧部分设有内径越往轴方向外侧越增大的沉头孔2b。
＜保持器4等＞
如图1及图2所示，保持器4被外环内周面所引导的外环引导式保持器。保持器4例如由“以玻璃纤维或是碳纤维等补强后的尼龙或是高熔点的聚酰胺树脂、聚醚醚酮树脂(简称：PEEK材)、酚树脂等树脂材料”而形成为圆筒形状。保持器4如图2的(A)所示，在将该保持器4以包含轴心L(图1)的平面切断而进行观察的剖面为矩形，如图2的(A)、(B)所示，在轴方向中央部中，保持滚珠3(图1)的兜部Pt形成于周向多个位置。
如图1所示，保持器4的内周面4a的径向尺寸以小于滚珠3的节圆直径PCD的方式设定。保持器4的外周面以大于该节圆直径PCD且小于外环内周面的方式设定。
特别是，保持器4将“保持器4中的除了兜部Pt以外的内周面4a的面积”相对于“滚珠个数乘以滚珠3的表面积而得到的总滚珠表面积”的比例即面积比设在0.35以上0.5以下。
如图2的(C)所示，所谓除了该兜部Pt以外的内周面4a的面积，将保持器4的除兜部Pt以外的部分的内周面于径向上投影至形成该圆筒形状的保持器4的内径的虚拟圆筒面Km的投影面积。又，在投影面积中，包含从径向的外径侧投影至内径侧的投影面部分、及从内径侧投影至外径侧的投影面部分。从而，例如在兜部Pt的内径侧缘部形成有倒角Mt的情况下，将该倒角Mt于径向上从外径侧往内径侧投影至圆筒面Km的部分的面积S1，也包含于除了该兜部Pt以外的内周面4a的面积。又如图2的(B)、(C)所示，例如，在兜部Pt的内径侧缘部形成有保持滚珠的伸出部Tk的情况下，将该伸出部Tk于径向上从内径侧往外径侧投影的部分的面积S2，也包含于除了该兜部Pt以外的内周面4a的面积。如图2的(B)所示，在兜部Pt的内径侧缘部中的未形成有伸出部Tk的部分，并未包含于内周面4a的面积。
再者，将滚珠3的直径尺寸Bd相对于轴承宽度尺寸H的比例即滚珠直径比，设在0.48以上0.56以下。即使在后述的滚动体引导式保持器中，保持器的内周面的面积，也为将保持器4A(图5)的除了兜部以外的部分的内周面，于径向上投影至形成圆筒形状的保持器4A(图5)的内径的虚拟圆筒面Km(图5)的投影面积，并且也将该面积比设在0.35以上0.5以下，再者，也将滚珠直径比设在0.48以上0.56以下。
＜比较例＞
图3为显示本发明的实施方式的角接触滚珠轴承(轴承B、C、D)与已知例的角接触滚珠轴承(轴承A、E)的比较例的附图。
已知例的轴承A例如为角接触滚珠轴承的公称号码“7014”型号，且为用于高速的小径滚珠规格。具体而言，轴承A的滚珠的直径尺寸约为8.731mm(11/32吋)，滚珠个数为25个。
已知例的轴承E例如为角接触滚珠轴承的公称号码“7014”型号，且为标准滚珠规格。具体而言，轴承E的滚珠的直径尺寸约为11.906mm(15/32吋)，滚珠个数为21个。
相对于此，本发明的实施方式的角接触滚珠轴承中，轴承B、C、D例如为角接触滚珠轴承的公称号码“7014”型号，且将该面积比设在0.35以上0.5以下，再者，将该滚珠直径比设在0.48以上0.56以下。
轴承C的滚珠3的直径尺寸约为10.319mm(13/32吋)，滚珠个数为22个。
轴承B的滚珠3的直径尺寸约为9.525mm(3/8吋)，滚珠个数为22个。
轴承D的滚珠3的直径尺寸约为11.113mm(7/16吋)，滚珠个数为20个。
图4为显示本发明的角接触滚珠轴承相对于已知技术的定位的附图。
以往，为以轴承E型对应低速重切削领域，以轴承A型对应高速轻切削领域。最近的机床用主轴，要求限制高速领域的运转(dn值125万以下)，并实现比以往更高的高刚性的主轴。为了对应该要求，专属于该区域(dn值70～125万以下)的主轴轴承B、C、D(图3，特别是轴承C)非常符合。
针对这些轴承，进行高速性、负荷容量、容许轴向负荷及高速运转时的耐久性的评估测试，而获得以下表1的结果。又，不仅对角接触滚珠轴承的公称号码“7014”进行测试，也对其他公称号码“7020”等进行了相同的测试。关于测试条件如图6所示，使用将四列角接触滚珠轴承Bg以背向排列而构成的主轴Sh，并将陶瓷滚珠使用于各轴承Bg的滚动体，在使用VG32的润滑油的油气润滑且对轴施予安装后的预压负荷1400N的状态下，以转速18000rpm进行内环旋转，并从运转开始经过100h后，从其后的内部状况进行判断。表1中的评估基准如以下所述。
＜高速性＞
◎：运转时的外环温度上升在20℃以下时，评估为高速性优异。
○：运转时的外环温度上升超过20℃但在25℃以下时，评估为高速性没有问题。
△：运转时的外环温度上升超过25℃时，评估高速性出现问题。
＜负荷容量＞*来自轴承的内部各元素的计算值
◎：从轴承的内部规格所求得的值，在设想使用同轴承的综合加工机的重切削加工上，达到具有充分裕度而能以单列承受的水平，则将其评估为负荷容量优异。
○：从轴承的内部规格所求得的值，在设想使用同轴承的综合加工机的重切削加工上，达到能以单列承受的水平，则将其评估为负荷容量没有问题。
△：定义为从轴承的内部规格所求得的值，在设想使用同轴承的综合加工机的重切削加工上，需要以两列并列承受的水平。
＜容许轴向负荷＞*来自轴承的内部各元素的计算值
◎：从轴承的内部规格所求得的值达到具有充分裕度而能以单列承受“设想使用同轴承的综合加工机的松放负荷”的水平，则将其评估为容许轴向负荷优异。
○：从轴承的内部规格所求得的值达到能以单列承受“设想使用同轴承的综合加工机的松放负荷”的水平，则将其评估为容许轴向负荷没有问题。
△：从轴承的内部规格所求得的值为需要以两列并列承受“设想使用同轴承的综合加工机的松放负荷”的水平，则将其评估为容许轴向负荷出现问题。
＜高速运转时的耐久性＞
◎：运转开始到100小时为止，并未有异常温度上升及异常振动，且在测试后的轴承内部并无异常时，评估为耐久性优异。
○：运转开始到100小时为止，虽被视为有明显的温度上升及振动上升，但其后回到稳定继续运转，且在测试后的轴承内部并无异常时，评估为耐久性没有问题。
△：运转开始到100小时为止，被视为有明显的温度上升或是振动上升，且在测试后的轴承内部被视为有表面粗糙或磨损时，评估为耐久性出现问题。
【表1】
Figure BDA0003261646480000101
＜作用效果＞
根据以上说明的角接触滚珠轴承及角接触滚珠轴承用保持器4，将保持器4中的除了兜部Pt以外的内周面4a的面积相对于总滚珠表面积的比例即面积比设在0.35以上0.5以下，由此可在轴承内的有限的空间中，确保轴承的负荷容量，并同时将更多的润滑剂保持在保持器4的内周面4a。由于可在不使保持器宽度宽于轴承宽度的情况下，增加附着于保持器4的内周面4a的润滑剂的量，因此保持器4不会有与周边零件产生干扰的疑虑，而使轴承变得易于操作。又，由于可在不使滚珠径小径化或是减少滚珠个数的情况下，增加附着于保持器4的内周面4a的润滑剂的量，因此可确保轴承的负荷容量，并提高主轴的刚性。透过上述般通过润滑剂的保持而达成的防止润滑不良的效果，可实现轴承寿命的延长、及高负荷容量且高刚性两者。
该角接触滚珠轴承中，供给极少量的润滑剂的油气润滑通过因内环旋转而产生的离心力，而遍及并暂时保持于保持器4的内周面4a及外环内周面。保持器4的内周面4a及外环内周面的润滑剂，附着于滚珠表面，并被搬运至内环轨道面1a及保持器4的兜部Pt，由此可长时间顺畅地运转。
保持器4被外环内周面所引导的外环引导式保持器。由于轴承内的润滑剂的一部分会通过该保持器4中的被外环内周面所引导的引导面，故可防止在此引导面产生过度的磨损。从而，可实现轴承的高速化。
＜其它实施方式＞
如图5所示，在该角接触滚珠轴承中，采用被滚珠3也滚动体所引导的滚动体引导式保持器，而作为保持器4A。其他构成为与前述实施方式相同的构成。根据图5的构成，可扩大外环内周面与保持器4A的径向的空间，而将润滑剂效率良好地保持于该空间。
虽然未图示，但在外环内周面中的轴方向两端部或是轴方向一端部中，也可设有非接触于内环外周面的轴承油封。例如，在外环内周面形成轴承油封安装沟，并将轴承油封的外径侧的基端部装设于该轴承油封安装沟。该情况下，可更加保持轴承内部的油脂。
角接触滚珠轴承并不限定于油气润滑或是油雾润滑，也可为油脂润滑。
如以上所述，虽参照图面说明本发明的较佳的实施例，但只要为本领域普通技术人员，在阅读本说明书后，能在显而易见的范围内容易想到各种变更及修正。因此，上述变更及修正应当解释为属于由权利要求书所规定的本发明的范围内。
符号说明
1：内环
2：外环
3：滚珠
4,4A：保持器
4a：保持器的内周面
Pt：兜部。

Claims (6)

1.一种角接触滚珠轴承，其具有夹设于内外环间的多个滚珠，并将这些滚珠保持于：设在圆筒形状的保持器的周向多个位置的兜部，
该保持器将“该保持器中的除了该兜部以外的内周面的面积”相对于“滚珠个数乘以该滚珠的表面积而得到的总滚珠表面积”的比例即面积比设在0.35以上0.5以下。
2.如权利要求1所述的角接触滚珠轴承，其特征在于，该角接触滚珠轴承在油气润滑下使用。
3.如权利要求1或2所述的角接触滚珠轴承，其特征在于，
该保持器为被外环内周面所引导的外环引导式保持器。
4.如权利要求1或2所述的角接触滚珠轴承，其特征在于，
该保持器为被该滚珠即滚动体所引导的滚动体引导式保持器。
5.如权利要求1～4中任一项所述的角接触滚珠轴承，其特征在于，
将该滚珠的直径尺寸相对于轴承宽度尺寸的比例即滚珠直径比设在0.48以上0.56以下。
6.一种角接触滚珠轴承用保持器，其用于角接触滚珠轴承，该角接触滚珠轴承具有夹设于内外环间的多个滚珠，并将这些滚珠保持于：设在圆筒形状的保持器的周向多个位置的兜部，
该保持器将“该保持器中的除了该兜部以外的内周面的面积”相对于“滚珠个数乘以该滚珠的表面积而得到的总滚珠表面积”的比例即面积比设在0.35以上0.5以下。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022141104A (ja) * 2021-03-15 2022-09-29 Ntn株式会社 アンギュラ玉軸受

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05346122A (ja) * 1992-06-15 1993-12-27 Nippei Toyama Corp 油噴射式軸受潤滑装置
JP2001140870A (ja) * 1999-11-19 2001-05-22 Nsk Ltd アンギュラ玉軸受
CN202251427U (zh) * 2011-09-19 2012-05-30 郑州金鑫精密轴承有限公司 角接触球轴承
JP2016145644A (ja) * 2015-02-04 2016-08-12 日本精工株式会社 転がり軸受用保持器、及び転がり軸受、並びに転がり軸受用保持器の製造方法
CN207093574U (zh) * 2017-08-23 2018-03-13 上海天安轴承有限公司 一种高温高速燃气涡轮机减速器的主轴轴承

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4261083A (en) 1977-02-22 1981-04-14 Darby David L Composite burial vault
JP4261083B2 (ja) 2000-05-31 2009-04-30 Ｎｔｎ株式会社 転がり軸受のエアオイル潤滑構造
JP2002089573A (ja) * 2000-09-12 2002-03-27 Ntn Corp 転がり軸受のエアオイル潤滑構造および潤滑方法
JP4917110B2 (ja) * 2009-01-07 2012-04-18 Ｎｔｎ株式会社 転がり軸受の潤滑構造
JP5506354B2 (ja) 2009-12-04 2014-05-28 Ｎｔｎ株式会社 転がり軸受および転がり軸受用保持器
KR101128576B1 (ko) 2010-04-21 2012-03-30 (주)아해 드럼 자동 캐핑장치
SE536780C2 (sv) 2011-10-26 2014-08-05 Stora Enso Oyj Förfarande för framställning av en dispersion som innefattarnanopartiklar samt en dispersion framställd enligt förfarandet
JP2014095469A (ja) 2012-10-09 2014-05-22 Nsk Ltd 転がり軸受
AU2015247515B2 (en) 2014-04-16 2018-08-16 University Of Southern California Automated construction of towers and columns

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05346122A (ja) * 1992-06-15 1993-12-27 Nippei Toyama Corp 油噴射式軸受潤滑装置
JP2001140870A (ja) * 1999-11-19 2001-05-22 Nsk Ltd アンギュラ玉軸受
CN202251427U (zh) * 2011-09-19 2012-05-30 郑州金鑫精密轴承有限公司 角接触球轴承
JP2016145644A (ja) * 2015-02-04 2016-08-12 日本精工株式会社 転がり軸受用保持器、及び転がり軸受、並びに転がり軸受用保持器の製造方法
CN207093574U (zh) * 2017-08-23 2018-03-13 上海天安轴承有限公司 一种高温高速燃气涡轮机减速器的主轴轴承

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
姚廷强等: "变工况下角接触球轴承保持架稳定性分析", 《振动与冲击》 *
徐雷等: "高速角接触球轴承用PEEK保持架设计分析", 《哈尔滨轴承》 *
满维伟等: "润滑油拖动特性对高速角接触球轴承保持架运动平稳性的影响", 《轴承》 *
范然然等: "角接触球轴承保持架稳定性分析", 《机械设计与研究》 *
邓四二等: "角接触球轴承保持架动力学分析", 《轴承》 *

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Publication number Publication date
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