JP2001082491A5

JP2001082491A5 -

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Publication number: JP2001082491A5
Application number: JP2000201821A
Authority: JP
Filing date: 2000-07-04
Publication date: 2005-03-03
Anticipated expiration: 2020-07-04

Description

【０００７】
上述の様なメカニズムで、上記各転動体１１、１１に自励振動が発生すると、これら各転動体１１、１１の自転運動並びに公転運動に基づく走行軌跡に応じて、前記内輪軌道８、外輪軌道１０並びに上記各転動体１１、１１の転動面部分に存在するグリースの膜厚が、円周方向に亙って不同になる。言い換えれば、このグリースによって、上記内輪軌道８及び外輪軌道１０の表面部分並びに上記各転動体１１、１１の転動面部分にうねり（グリースの土手）が形成される。この様にして形成されるグリースの土手は、元々上記内輪軌道８、外輪軌道１０、或は上記各転動体１１、１１の転動面に存在するうねりと同様に、ラジアル方向及びアキシアル方向の振動の原因となる。

【００２２】
尚、これら（１）〜（３）式中、ｎ、ｍ、ｋは任意の正の整数である。前述の表１では、総てｎで表しているが、上記ラジアル玉軸受に発生するアキシアル振動の発生源を区別する為、３種類の正の整数として分けて考える。又、ｄ_m （mm）は上記ラジアル玉軸受を構成する複数個の玉のピッチ円直径を、Ｄ _a はこれら各玉の直径を、αはこれら各玉と上記各軌道との接触角を、それぞれ表している。その他の符号の意味は、前述の表１部分に記載した通りである。

【００２９】
この様な条件を求める作業は、プロペラシャフト１４の中間部等に用いられて振動、騒音問題を起こした転がり軸受３（ラジアル玉軸受）を基準として、上記両周波数ｎＺｆ_c 、ｍＺｆ_i をずらせる事により行なうが、具体的には、次の(a) 〜 (i) の様な手順で行なう。尚、この手順に示した計算は、所定のプログラムをインストールしたコンピュータにより、自動的に行なわせる。

【００３０】
(a) 上記振動、騒音問題を起こした（ｎｆ_c ／ｍｆ_i ≒１である）転がり軸受３の転動体の数Ｚと、内輪溝径Ｄ_i と外輪溝径Ｄ_e とを初期値とする。
(b) これら内輪溝径Ｄ_i と外輪溝径Ｄ_e とを、±１〜２％程度変化させる。尚、この際に好ましくは、±１％、±２％−−−と、上記各溝径Ｄ_i 、Ｄ_e を順次変化させて、以下の計算を行なう。
又、内輪の使用回転数の代表的な値｛例えば１９２０min^-1 （r.p.m.）｝から、内輪の回転速度ｆ_r を求める（例えば３２Ｈｚ）。又、上記各溝径Ｄ_i 、Ｄ_e から転動体のピッチ円直径ｄ_m を求める｛ｄ_m ＝（Ｄ_i ＋Ｄ_e ）／２＝Ｄ_i ＋Ｄ_a ＝Ｄ_e −Ｄ_a ｝。
(c) ｎ、ｍを、１を初期値とし＋１ずつ増やし、前記（１）、（２）式から、外輪軌道及び内輪軌道に存在するうねりの山に起因した、外輪のアキシアル振動周波数ｎＺｆ_c （Ｈｚ）及び内輪のアキシアル振動周波数ｍＺｆ_i （Ｈｚ）を求める。
(d) ｊを、１を初期値とし、この初期値から＋１ずつ増やして、内輪の回転速度ｆ_r に比例した周波数ｊｆ_r を求める。
(e) 前記第一の設計条件として、｜ｎＺｆ_c −ｊｆ_r ｜／ｎＺｆ_c 、｜ｍＺｆ_i −ｊｆ_r ｜／ｍＺｆ_i の値が１〜２％以上であるか否かの判定をする。
(f) これら各値が１〜２％以上でない場合（上記ステップ (e)の判定がｎｏの場合）は、上記ステップ(b) に示す様に内輪溝径Ｄ_i と外輪溝径Ｄ_eとを変化させて、上記ステップ (e)までの作業を、上記各値が１〜２％以上になる（上記ステップ(e) の判定がｙｅｓになる）まで繰り返し行なう。そして、これら各値が１〜２％以上になった場合には、次のステップ(g) に進む。
(g) ステップ(c) 求めた外輪及び内輪のアキシアル振動周波数ｎＺｆ _c、ｍＺｆ _i を用いて、前述の（６）式の計算を行なう。この計算は、実際上考えられる総てのｎ、ｍの値に就いて行なう。
(h) 上記ステップ(g) 計算の結果に基づいて、前記第二の設計条件である、（ｎＺｆ _c／ｍＺｆ_i ）≧１．０２及び（ｎＺｆ_c ／ｍＺｆ_i ）≦０．９８を満たしているか否かを判定する。これら両条件を満たしていない場合には、前記ステップ(b) に示す様に内輪溝径Ｄ_i と外輪溝径Ｄ_e とを変化させて、上記ステップ(g) までの作業を、上記両条件を満たすまで繰り返し行なう。
(i) そして、上記両条件を満たした場合（上記ステップ (h)の判定がｙｅｓの場合）は、この時の内輪溝径Ｄ_i と外輪溝径Ｄ_e とを適正値とする。

【００３２】
次の表２は、上述のステップ(a) 〜 (i) の様なラジアル玉軸受の設計条件と振動周波数との計算結果の例を示している。この表２には、この計算結果のうち、外輪軌道のうねりに関する振動周波数ｎＺｆ_c のｎの値（次数）を７とし、内輪軌道のうねりに関する振動周波数ｍＺｆ_i のｍの値を５とした場合を例記している。そして、この表２には、この条件で上記内輪溝径Ｄ_i と外輪溝径Ｄ_e とを変化させた場合に於ける、前記（６）式の計算結果を示している。

【００４４】
尚、前記表１から明らかな通り、例えばアキシアル方向の振動に関して、回転部材の回転周波数と転がり軸受の構成各部材のうねりに基づく周波数とを、何れかの回転周波数で一致させなければ、この回転周波数が変わった場合（回転部材の回転速度が変わった場合）でも、この回転周波数が上記うねりに基づく周波数と一致する事はない。即ち、前記表１に記載した、転がり軸受の構成各部材の、うねりに基づくアキシアル方向の振動の周波数を表す、ｎＺｆ_i 、ｎＺｆ_c 、２ｎｆ _b 、並びに上記回転周波数を表すｎｆ_r は、何れも図２〜４のキャンベル線図上で、原点（振動周波数＝０、回転数＝０の点）を通る直線で表される。従って、何れかの回転周波数で不一致ならば、他の回転周波数でも不一致になる。ラジアル方向の振動に就いても、内輪及び転動体に関して発生する振動の周波数が、それぞれ２種類となるにしても、振動の周波数を表わす直線は、何れもキャンベル線図の原点を通る。この為、ラジアル方向の振動に関しても、何れかの回転周波数で不一致ならば、他の回転周波数でも不一致になる事は、アキシアル方向の振動の場合と同様である。