JP2006349015A - Tapered roller bearing and method of designing the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、自動車のトランスミッション等に使用される円すいころ軸受、およびその設計方法に関する。 The present invention relates to a tapered roller bearing used for an automobile transmission and the like, and a design method thereof.
円すいころ軸受は、通常、その内輪の背面側に大鍔を有する。この大鍔の円すいころ側の側面は略円すい面とされており、球面の一部で構成されるころ大端面と接触する。この内輪大鍔ところ大端面との接触部では、相対運動にすべりを伴うため、高荷重で使用される自動車トランスミッション用の円すいころ軸受では油膜が薄くなり金属接触を発生する可能性がある。
従来、円すいころ軸受の大鍔部の潤滑性向上のための技術として、大鍔に周方向溝を形成することで金属接触を防止する方法(例えば特許文献1)、ころ大端面にランダムな研削痕を設け、この研削痕の谷部に潤滑油を溜める方法(例えば特許文献2)、ころ大端面に微小くぼみを点在させて、そのくぼみ内に潤滑油を溜める方法(例えば特許文献3)、ころ大端面と内輪大鍔の接触部におけるいずれか一方の接触面に自己潤滑性のある皮膜をコーティングする方法(例えば特許文献4)、ころ大端面と内輪大鍔の接触部におけるいずれか一方の接触面にセラミック皮膜をコーティングする方法(例えば特許文献5)などが提案されている。
Tapered roller bearings usually have a large collar on the back side of the inner ring. The side surface of this large bowl on the tapered roller side is a substantially conical surface, and comes into contact with the roller large end surface constituted by a part of a spherical surface. At the contact portion with the large end surface of the inner ring, the relative motion is accompanied by a slip, so that in a tapered roller bearing for an automobile transmission used at a high load, the oil film becomes thin and metal contact may occur.
Conventionally, as a technique for improving the lubricity of a large collar portion of a tapered roller bearing, a method of preventing metal contact by forming a circumferential groove in the large collar (for example, Patent Document 1), random grinding on a roller large end face A method of providing a trace and storing lubricating oil in a valley portion of the grinding mark (for example, Patent Document 2), a method of dispersing minute recesses on the roller large end surface, and storing the lubricant in the recess (for example, Patent Document 3) A method of coating a self-lubricating film on any one contact surface at the contact portion between the roller large end surface and the inner ring collar (for example, Patent Document 4), either one at the contact portion between the roller large end surface and the inner ring collar A method of coating a contact surface with a ceramic film (for example, Patent Document 5) has been proposed.
潤滑性向上の方法としては、このほか油膜の形成能を向上させることも考えられる。油膜の形成能を支配する要因の一つとして、ころ大端面の曲率半径がある。ころ大端面と内輪大鍔との接触点では、内輪大鍔面の曲率半径に対して、ころ大端面の曲率半径はやや小さく製作される。具体的には、内輪の軌道面となる円すい面の頂点から前記接触点までの距離をrb とし、ころ大端面の曲率半径をrm としたとき、rm /rb =0.8〜0.97程度である。ここで、R=rm /rb はころ端面R比と呼ばれる値である。このころ端面R比に関する従来技術として、特許文献6〜特許文献8などが知られている。
しかし、特許文献1〜5に開示される潤滑性向上の方法は、特殊な加工工程を要するため、製造コストが増大する。
また、特許文献6〜8に開示されるころ端面R比の設計技術では、使用条件にかかわらず、一律にころ端面R比を与えており、必ずしも最適値とは言いがたい。ころ端面R比の最適値は、耐焼付き性、油膜形成性、回転中のころの姿勢の安定性、加工性などによって検討されるべきであり、使用条件によって最適値は異なる。
However, the lubricity improving methods disclosed in
Further, in the roller end face R ratio design techniques disclosed in Patent Documents 6 to 8, the roller end face R ratio is uniformly given regardless of the use conditions, and is not necessarily an optimum value. The optimum value of the roller end face R ratio should be examined based on seizure resistance, oil film formation, stability of the posture of the rotating roller, workability, and the like, and the optimum value varies depending on use conditions.
この発明の目的は、使用条件に対して最適なころ端面R比とすることで、ころ大端面と内輪大鍔との接触部における最小油膜厚さを最大とでき、公差内では極端な油膜厚さの低下がなく、耐焼付き性に優れ、かつころの製造コストをできるだけ低く抑えることができる円すいころ軸受、およびその設計方法を提供することである。 An object of the present invention is to make the minimum oil film thickness at the contact portion between the roller large end face and the inner ring large collar by maximizing the roller end face R ratio with respect to the use conditions, and an extreme oil film thickness within the tolerance. It is an object of the present invention to provide a tapered roller bearing that is excellent in seizure resistance and that can keep the manufacturing cost of rollers as low as possible, and a design method thereof.
この発明の円すいころ軸受は、円すいころの大端面が球面、内輪の大鍔の円すいころ側の側面が略円すい面である円すいころ軸受であって、内輪の軌道面となる円すい面の頂点から、円すいころの大端面と上記大鍔との接触点までの距離をrb 、円すいころの大端面の曲率半径をrm としたときに、次式、
R=rm /rb
で示されるRの値であるころ端面R比を、基本動定格荷重Cに対する動等価ラジアル荷重Pの割合P/Cが、
P/C≦8%の範囲で使用される軸受の場合には90.5〜93%とし、
8%<P/C≦40%で使用される軸受の場合には89〜90.5%とし、
P/C>40%の範囲で使用される軸受の場合には85〜89%、
としたことを特徴とする。
The tapered roller bearing according to the present invention is a tapered roller bearing in which the tapered roller has a large end surface that is a spherical surface, and a side surface on the tapered roller side of the inner ring is a tapered surface. , the distance to the contact point between the large end face and the large rib of the tapered rollers r b, the radius of curvature of the large end faces of tapered rollers is taken as r m, the following equation,
R = r m / r b
The ratio R / R of the roller end face, which is the value of R indicated by
In the case of a bearing used in the range of P / C ≦ 8%, the range is 90.5 to 93%.
In the case of a bearing used with 8% <P / C ≦ 40%, 89 to 90.5%,
85 to 89% for bearings used in the range of P / C> 40%,
It is characterized by that.
この構成によると、EHL(elastohydrodynamic lubrication)理論、つまり弾性流体潤滑理論に基づく計算結果から、円すいころの大端面と内輪の大鍔の接触部での最小油膜厚さを最大にできる。そのため、公差内で極端な油膜厚さの低下がなく、内輪大鍔での耐焼付き性を向上させることができる。また、円すいころ軸受用の円すいころを大量生産する場合、ころ端面R比が1に近いほど低いコストで高精度に製作できるが、この発明によると、使用条件に応じて、ころ端面R比をできるだけ大きくするため、円すいころの製造コストをできるだけ低く抑えて高精度に製作できる。 According to this configuration, the minimum oil film thickness at the contact portion between the large end face of the tapered roller and the large collar of the inner ring can be maximized from the calculation result based on EHL (elastohydrodynamic lubrication) theory, that is, elastohydrodynamic lubrication theory. Therefore, there is no drastic reduction in the oil film thickness within the tolerance, and the seizure resistance in the inner ring can be improved. In addition, when mass producing tapered rollers for tapered roller bearings, the roller end surface R ratio can be manufactured with high accuracy at a lower cost as the roller end surface R ratio is closer to 1, but according to the present invention, the roller end surface R ratio can be increased depending on the use conditions. In order to make it as large as possible, it is possible to manufacture with high accuracy while keeping the manufacturing cost of tapered rollers as low as possible.
この発明の円すいころ軸受の設計方法は、円すいころの大端面が球面、内輪の大鍔の円すいころ側の側面が略円すい面である円すいころ軸受の設計方法であって、基本動定格荷重Cに対する動等価ラジアル荷重Pの割合P/Cと、内輪の軌道面となる円すい面の頂点から、円すいころの大端面と上記大鍔との接触点までの距離をrb 、円すいころの大端面の曲率半径をrm としたときに、次式、
R=rm /rb
で示されるRの値であるころ端面R比との関係につき、
P/C≦8%の軸受では、ころ端面R比を呼び値90.5〜93%、
8%<P/C≦40%の軸受では、ころ端面R比を呼び値89〜90.5%、
P/C>40%の軸受では、ころ端面R比を呼び値85〜89%とし、
これら各呼び値の範囲を、対応するP/Cの円すいころ軸受におけるころ端面R比の許容最大値とする方法である。
この構成によると、EHL理論に基づく計算結果から、最小油膜厚さを最大とすることができ、また公差範囲をころ端面R比が小さい方に与えることで耐焼付き性を向上させることができる。さらに、円すいころの姿勢安定性が向上し、かつ高精度の円すいころを低コストで製作できる。
The tapered roller bearing design method of the present invention is a tapered roller bearing design method in which the large end surface of the tapered roller is a spherical surface and the side surface on the tapered roller side of the inner ring of the inner ring is a substantially tapered surface, and the basic dynamic load rating C The ratio P / C of the dynamic equivalent radial load P with respect to, and the distance from the apex of the conical surface which is the raceway surface of the inner ring to the contact point between the large end surface of the tapered roller and the large flange, r b , the large end surface of the tapered roller the radius of curvature when the r m of the following formula,
R = r m / r b
With respect to the relationship with the roller end face R ratio, which is the value of R indicated by
For bearings with P / C ≦ 8%, the roller end face R ratio is a nominal value of 90.5 to 93%,
For bearings of 8% <P / C ≦ 40%, the roller end face R ratio is nominal value 89-90.5%,
For bearings with P / C> 40%, the roller end face R ratio is 85 to 89% nominal,
This is a method in which the range of each nominal value is the maximum allowable value of the roller end face R ratio in the corresponding tapered roller bearing of P / C.
According to this configuration, from the calculation result based on the EHL theory, the minimum oil film thickness can be maximized, and the seizure resistance can be improved by giving the tolerance range to the smaller roller end face R ratio. Further, the posture stability of the tapered roller is improved, and a highly accurate tapered roller can be manufactured at a low cost.
この発明の円すいころ軸受は、ころ端面R比を、P/CがP/C≦8%の範囲で使用される軸受の場合には90.5〜93とし、P/Cが8%<P/C≦40%で使用される軸受の場合には89〜90.5%とし、P/CがP/C>40%の範囲で使用されるの場合には85〜89%としたため、円すいころの大端面と内輪の大鍔の接触部での最小油膜厚さを最大にできて、公差内で極端な油膜厚さの低下がなく、内輪大鍔での耐焼付き性を向上させることができる。しかも、使用条件に対してころ端面R比を1にできるだけ近い値とするため、円すいころの製造コストをできるだけ低く抑えて高精度に製作できる。 In the tapered roller bearing according to the present invention, the roller end face R ratio is 90.5 to 93 when P / C is used in the range of P / C ≦ 8%, and P / C is 8% <P. For bearings used at / C ≦ 40%, it is 89-90.5%. When P / C is used in the range of P / C> 40%, it is 85-89%. The minimum oil film thickness at the contact area between the roller's large end face and the inner ring's large collar can be maximized, and there is no drastic reduction in oil film thickness within tolerances, improving seizure resistance on the inner ring's large collar. it can. In addition, since the roller end face R ratio is as close to 1 as possible with respect to the use conditions, it is possible to manufacture the tapered rollers with high accuracy while keeping the manufacturing cost of the tapered rollers as low as possible.
この発明の円すいころ軸受の設計方法は、基本動定格荷重Cに対する動等価ラジアル荷重Pの割合P/Cと、ころ端面R比との関係につき、
P/C≦8%の軸受では、ころ端面R比を呼び値90.5〜93%、
8%<P/C≦40%の軸受では、ころ端面R比を呼び値89〜90.5%、
P/C>40%の軸受では、ころ端面R比を呼び値85〜89%とし、
これら各呼び値の範囲を、対応するP/Cの円すいころ軸受におけるころ端面R比の許容最大値とするため、円すいころの大端面と内輪の大鍔の接触部での最小油膜厚さを最大にでき、公差内で極端な油膜厚さの低下がなく、内輪大鍔での耐焼付き性を向上させることができる。しかも、円すいころの製造コストをできるだけ低く抑えながら高精度に製作できる。
The tapered roller bearing design method of the present invention relates to the relationship between the ratio P / C of the dynamic equivalent radial load P to the basic dynamic load rating C and the roller end face R ratio.
For bearings with P / C ≦ 8%, the roller end face R ratio is a nominal value of 90.5 to 93%,
For bearings of 8% <P / C ≦ 40%, the roller end face R ratio is nominal value 89-90.5%,
For bearings with P / C> 40%, the roller end face R ratio is 85 to 89% nominal,
In order to set the range of each nominal value to the maximum allowable value of the roller end face R ratio in the corresponding P / C tapered roller bearing, the minimum oil film thickness at the contact portion between the large end face of the tapered roller and the large ring of the inner ring is maximized. It is possible to improve the seizure resistance in the inner ring large punch without causing an extreme decrease in the oil film thickness within the tolerance. Moreover, it can be manufactured with high accuracy while keeping the manufacturing cost of tapered rollers as low as possible.
この発明の一実施形態を図1ないし図5と共に説明する。この実施形態の円すいころ軸受1は、図1(A)に断面図で示すように、内輪2と、外輪3と、これら内外輪2,3間に介在した円すいころ4とを有し、内外輪2,3間に軸方向の予圧を付与可能とした単列の円すいころ軸受である。内輪2は、外径面に円すい面とされた軌道面2aを有し、外径の大径側および小径側に大鍔2bおよび小鍔2cをそれぞれ有する。外輪3は、内輪2の軌道面2aに対向する内径面に円すい面とされた軌道面3aを有する。上記両軌道面2a,3a間に複数個の円すいころ4が転動自在に介在している。これら円すいころ4は、保持器5により円周方向に所定間隔を隔てて保持されている。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The tapered roller bearing 1 of this embodiment has an
円すいころ4の大端面4aは球面とされ、内輪2の大鍔2bの円すいころ4側の側面である内輪大鍔面2ba(図1(B))は、略円すい面とされている。内輪2の軌道面2aである円すい面の頂点Aから、円すいころ4の大端面4aと内輪大鍔2bとの接触点Bまでの距離をrb 、円すいころ4の大端面4aの曲率半径をrm としたときに、次式、
R=rm /rb
で示されるRの値を、ころ端面R比と呼ぶ。
The
R = r m / r b
The value of R indicated by is called the roller end face R ratio.
この実施形態は、基本動定格荷重Cに対する動等価ラジアル荷重Pの割合P/Cと、ころ端面R比との関係につき、
P/C≦8%の範囲で使用される軸受ではころ端面R比を90.5〜93%とし、
8%<P/C≦40%で使用される軸受ではころ端面R比を89〜90.5%とし、
P/C>40%の範囲で使用される軸受ではころ端面R比を85〜89%、
としたものである。
This embodiment relates to the relationship between the ratio P / C of the dynamic equivalent radial load P to the basic dynamic load rating C and the roller end face R ratio.
For bearings used in the range of P / C ≦ 8%, the roller end face R ratio is 90.5 to 93%,
For bearings used with 8% <P / C ≦ 40%, the roller end face R ratio is 89-90.5%,
For bearings used in the range of P / C> 40%, the roller end face R ratio is 85 to 89%,
It is what.
この実施形態における円すいころ軸受1のように、円すいころ4の大端面4aを球面、内輪大鍔2bの側面2baを略円すい面とした円すいころ軸受おいて、円すいころ4を大量生産する場合、上記ころ端面R比が1に近いほど低コストで高精度に製作できる。
また、この円すいころ軸受1の運転中に円すいころ4がスキューした場合、ころ大端面4a上の接触点Bは正規の位置から摺動方向に移動する。これによってスキューを矯正しようとする力のモーメントが発生するが、ころ端面R比が大きいほど、小さなスキュー角で大きなモーメントが発生する。したがって円すいころ4の姿勢の安定性の観点からは、ころ端面R比は大きいほうが望ましい。
When the tapered
Further, when the tapered
一方、ころ端面R比が大きいほど、前記接触点Bでの接触楕円が大きくなる。接触楕円の長軸半径は内輪大鍔2bの周方向に存在する。円すいころ4がスキューし接触点Bが移動したとき、ころ端面R比が大きいほど接触楕円はころ大端面4aと内輪大鍔面2baの接触可能な領域からはみ出し易くなる。接触楕円がはみ出すと、エッジ部で過大な圧力が発生し、焼付きが生じる原因となる。焼付きが生じるとき、ころ大端面4aと内輪大鍔面2baの間には油膜が形成されておらず、金属接触状態となっている。このとき、円すいころ4には内輪大鍔面2baとの摩擦によってスキューが生じる。
On the other hand, the larger the roller end face R ratio, the larger the contact ellipse at the contact point B. The major axis radius of the contact ellipse exists in the circumferential direction of the
スキューによる接触点Bの移動量は、詳細な理論検討結果によれば、軌道面2aの影響をほとんど受けず、鍔部での力のモーメントの釣り合いによって決定される。すなわち、次式の鍔荷重と摩擦力のころ重心まわりのモーメントの釣り合いである。
Qd=μQl
Q:鍔荷重 d:接触点Bの周方向移動量
μ:摩擦係数
l:接触点Bところ重心の距離
The amount of movement of the contact point B due to the skew is determined by the balance of the moments of force at the buttocks according to the detailed theoretical examination results, with little influence of the
Qd = μQl
Q: Hail load d: Travel distance in the circumferential direction of contact point B μ: Friction coefficient l: Distance of the center of gravity at contact point B
接触楕円の大きさはHertzの式によって計算できる。ここから、接触楕円がはみ出さない限界の荷重が求められ、例えば図2に示すグラフのようになる。このグラフから、ころ端面R比が小さいほど、耐焼付き性が良いことが分かる。 The size of the contact ellipse can be calculated by the Hertz equation. From this, a limit load that does not allow the contact ellipse to protrude is obtained, for example, as shown in the graph of FIG. From this graph, it can be seen that the smaller the roller end face R ratio, the better the seizure resistance.
焼付くためには金属接触を生じる必要があるが、油膜が厚ければ金属接触は生じ難い。このことから、同一の運転条件で最小油膜厚さが最大となるころ端面R比を与えることが、耐焼付き性向上の一手段となることが分かる。そこで、ころ大端面4aと内輪大鍔面2baの潤滑状態について、EHL理論に基づいて計算したところ、図3〜図6にグラフで示す結果が得られた。
すなわち、図3や図4のグラフによると、回転速度や潤滑粘度をパラメータとして変化させても、最小油膜厚さを最大とするころ端面R比はほとんど変化しない。ところが、図5のグラフによると、鍔荷重をパラメータとして変化させると、最小油膜厚さを最大とするころ端面R比が変化し、鍔荷重が大きくなるほど、ころ端面R比の最適値が小さくなっている。また、最適値より小さいころ端面R比では、最小油膜厚さの減少はわずかであるが、最適値より大きいころ端面R比では、最小油膜厚さは急激に減少する。なお、図5のグラフにおいて、P/Cは、基本動定格荷重Cに対する動等価ラジアル荷重Pの割合を表す。
In order to seize, it is necessary to make metal contact. However, if the oil film is thick, metal contact is difficult to occur. From this, it can be seen that providing a roller end face R ratio that maximizes the minimum oil film thickness under the same operating conditions is one means of improving seizure resistance. Accordingly, the lubrication state of the roller
That is, according to the graphs of FIGS. 3 and 4, even when the rotational speed and the lubricating viscosity are changed as parameters, the roller end face R ratio that maximizes the minimum oil film thickness hardly changes. However, according to the graph of FIG. 5, when the heel load is changed as a parameter, the roller end face R ratio that maximizes the minimum oil film thickness changes, and the optimum value of the roller end face R ratio decreases as the heel load increases. ing. Further, when the roller end face R ratio is smaller than the optimum value, the minimum oil film thickness decreases slightly, but when the roller end face R ratio is larger than the optimum value, the minimum oil film thickness decreases rapidly. In the graph of FIG. 5, P / C represents the ratio of the dynamic equivalent radial load P to the basic dynamic load rating C.
以上の計算結果によると、油膜の形成性にとって最適なころ端面R比は荷重に依存し、円すいころ軸受1の設計において、鍔荷重が小さいときはころ端面R比を大きくし、鍔荷重が大きいときはころ端面R比を小さくすれば良いことが分かる。また、製造上、ころ端面R比には公差を与える必要があるが、上記計算結果によれば最適値以下を公差範囲に設定しなければならないことが分かる。
According to the above calculation results, the optimum roller end face R ratio for oil film formation depends on the load. In the design of the tapered
図5は、P/Cと最適ころ端面R比の関係を示したグラフである。同図によれば、
P/C≦8%の軸受では、ころ端面R比を90.5〜93%とし、
8%<P/C≦40%の軸受では、ころ端面R比を89〜90.5%とし、
P/C>40%の軸受では、ころ端面R比を85〜89%とすれば良いことが分かる。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between P / C and the optimum roller end face R ratio. According to the figure,
For bearings with P / C ≦ 8%, the roller end face R ratio is 90.5 to 93%,
For a bearing of 8% <P / C ≦ 40%, the roller end face R ratio is 89-90.5%,
It can be seen that for a bearing with P / C> 40%, the roller end face R ratio should be 85-89%.
円すいころ軸受1が自動車トランスミッション用の場合には、最大荷重が作用する条件で、P/Cはおよそ30%である。この場合、図5のグラフのように、ころ端面R比を90%とすることで最小油膜厚さを最大とすることができ、また公差範囲をころ端面R比が小さい方に与えることで耐焼付き性を向上させることができる。
When the tapered
上記した設計手法は、自動車トランスミッション用円すいころ軸受に限定されるものではない。例えば、工作機械主軸用軸受では、予圧によってP/C=6%程度の荷重が作用している。このとき、最小油膜厚さが最大となるころ端面R比は、図5のグラフから、92%とすれば良いことが分かる。すなわち、ころ端面R比を一律に85%とせず最適値を与えることで、ころ端面R比が大きくなり、円すいころ4の姿勢安定性が向上し、かつ高精度の円すいころ4を低コストで製作できる。
The design method described above is not limited to tapered roller bearings for automobile transmissions. For example, in a machine tool spindle bearing, a load of about P / C = 6% is applied by preload. At this time, it can be seen from the graph of FIG. 5 that the roller end surface R ratio with the minimum minimum oil film thickness is 92%. That is, the roller end surface R ratio is not uniformly set to 85%, and the optimum value is given, so that the roller end surface R ratio is increased, the posture stability of the tapered
このように、この実施形態では、基本動定格荷重Cに対する動等価ラジアル荷重Pの割合P/Cが、P/C≦8%の範囲で使用される軸受の場合にはころ端面R比を90.5〜93%とし、8%<P/C≦40%で使用される軸受の場合にはころ端面R比を89〜90.5%とし、P/C>40%の範囲で使用される軸受の場合にはころ端面R比を85〜89%、としたため、ころ大端面4aと内輪大鍔2bの接触部での最小油膜厚さが最大となり、公差内で極端な油膜厚さの低下がなくて、内輪大鍔2bでの耐焼付き性を向上させることができる。しかも、円すいころ4の製造コストをできるだけ低く抑えることができる。
Thus, in this embodiment, in the case of a bearing used in a range where the ratio P / C of the dynamic equivalent radial load P to the basic dynamic load rating C is P / C ≦ 8%, the roller end face R ratio is 90. In the case of a bearing used at 8% <P / C ≦ 40%, the roller end face R ratio is 89-90.5% and is used in the range of P / C> 40%. In the case of a bearing, since the roller end face R ratio is 85 to 89%, the minimum oil film thickness at the contact portion between the roller
円すいころ軸受の設計方法としては、上記のように荷重条件に応じて定めるころ端面R比の範囲を呼び値とし、呼び値の範囲を最大許容寸法とすることで、使用条件に対して最適なころ端面R比とすることができる。
すなわち、この設計方法は、
P/C≦8%の軸受では、ころ端面R比を呼び値90.5〜93%、
8%<P/C≦40%の軸受では、ころ端面R比を呼び値89〜90.5%、
P/C>40%の軸受では、ころ端面R比を呼び値85〜89%とし、
これら各呼び値の範囲を、対応するP/Cの円すいころ軸受におけるころ端面R比の許容最大値とする。
これにより、ころ大端面4aと内輪大鍔2bの接触部での最小油膜厚さが最大となり、公差内で極端な油膜厚さの低下がなくて、内輪大鍔2bでの耐焼付き性を向上させることができる円すいころ軸受1の設計が行える。しかも、円すいころ4の製造コストをできるだけ低く抑えることができる。
As a tapered roller bearing design method, the roller end surface R ratio range determined according to the load conditions as described above is set as the nominal value, and the nominal value range is set to the maximum allowable dimension, so that the roller end surface most suitable for the usage conditions is obtained. R ratio can be used.
In other words, this design method
For bearings with P / C ≦ 8%, the roller end face R ratio is a nominal value of 90.5 to 93%,
For bearings of 8% <P / C ≦ 40%, the roller end face R ratio is nominal value 89-90.5%,
For bearings with P / C> 40%, the roller end face R ratio is 85 to 89% nominal,
The range of each nominal value is the allowable maximum value of the roller end face R ratio in the corresponding tapered roller bearing of P / C.
As a result, the minimum oil film thickness at the contact portion between the roller
2…内輪
2a…内輪軌道面(円すい面)
2b…大鍔
2ba…内輪大鍔面
4…円すいころ
4a…大端面
A…内輪円すい面の頂点 B…大端面・大鍔の接触点 rb …頂点・接触点間の距離 rm …大端面の曲率半径
2 ...
2b ... large collar 2ba ... inner ring large collar surface 4: tapered
Claims (4)
基本動定格荷重Cに対する動等価ラジアル荷重Pの割合P/Cが、
P/C≦8%であり、
内輪の軌道面となる円すい面の頂点から、円すいころの大端面と上記大鍔との接触点までの距離をrb 、円すいころの大端面の曲率半径をrm としたときに、次式、
R=rm /rb
で示されるRの値であるころ端面R比を90.5〜93%としたことを特徴とする円すいころ軸受。 A tapered roller bearing in which the large end surface of the tapered roller is a spherical surface, and the side surface on the tapered roller side of the collar of the inner ring is a substantially tapered surface,
The ratio P / C of the dynamic equivalent radial load P to the basic dynamic load rating C is
P / C ≦ 8%,
From the apex of conical surface as the inner ring raceway surface, the distance to the contact point between the large end face and the large rib of the tapered rollers r b, the radius of curvature of the large end faces of tapered rollers is taken as r m, the following formula ,
R = r m / r b
A tapered roller bearing having a roller end face R ratio of 90.5 to 93%, which is a value of R shown in FIG.
基本動定格荷重Cに対する動等価ラジアル荷重Pの割合P/Cが、
8%<P/C≦40%であり、
内輪の軌道面となる円すい面の頂点から、円すいころの大端面と上記大鍔との接触点までの距離をrb 、円すいころの大端面の曲率半径をrm としたときに、次式、
R=rm /rb
で示されるRの値であるころ端面R比を89〜90.5%としたことを特徴とする円すいころ軸受。 A tapered roller bearing in which the large end surface of the tapered roller is a spherical surface, and the side surface on the tapered roller side of the collar of the inner ring is a substantially tapered surface,
The ratio P / C of the dynamic equivalent radial load P to the basic dynamic load rating C is
8% <P / C ≦ 40%,
From the apex of conical surface as the inner ring raceway surface, the distance to the contact point between the large end face and the large rib of the tapered rollers r b, the radius of curvature of the large end faces of tapered rollers is taken as r m, the following formula ,
R = r m / r b
A tapered roller bearing having a roller end face R ratio of 89 to 90.5%, which is a value of R shown in FIG.
基本動定格荷重Cに対する動等価ラジアル荷重Pの割合P/Cが、
P/C>40%であり、
内輪の軌道面となる円すい面の頂点から、円すいころの大端面と上記大鍔との接触点までの距離をrb 、円すいころの大端面の曲率半径をrm としたときに、次式、
R=rm /rb
で示されるRの値であるころ端面R比を85〜89%としたことを特徴とする円すいころ軸受。 A tapered roller bearing in which the large end surface of the tapered roller is a spherical surface, and the side surface on the tapered roller side of the collar of the inner ring is a substantially tapered surface,
The ratio P / C of the dynamic equivalent radial load P to the basic dynamic load rating C is
P / C> 40%,
From the apex of conical surface as the inner ring raceway surface, the distance to the contact point between the large end face and the large rib of the tapered rollers r b, the radius of curvature of the large end faces of tapered rollers is taken as r m, the following formula ,
R = r m / r b
A tapered roller bearing having a roller end face R ratio of 85 to 89%, which is a value of R shown in FIG.
基本動定格荷重Cに対する動等価ラジアル荷重Pの割合P/Cと、
内輪の軌道面となる円すい面の頂点から、円すいころの大端面と上記大鍔との接触点までの距離をrb 、円すいころの大端面の曲率半径をrm としたときに、次式、
R=rm /rb
で示されるRの値であるころ端面R比との関係につき、
P/C≦8%の軸受では、ころ端面R比を呼び値90.5〜93%、
8%<P/C≦40%の軸受では、ころ端面R比を呼び値89〜90.5%、
P/C>40%の軸受では、ころ端面R比を呼び値85〜89%とし、
これら各呼び値の範囲を、対応するP/Cの円すいころ軸受におけるころ端面R比の許容最大値とする、
円すいころ軸受の設計方法。 A tapered roller bearing design method in which the tapered roller has a large end surface that is a spherical surface, and a side surface on the tapered roller side of the inner ring is a tapered surface.
The ratio P / C of the dynamic equivalent radial load P to the basic dynamic load rating C,
From the apex of conical surface as the inner ring raceway surface, the distance to the contact point between the large end face and the large rib of the tapered rollers r b, the radius of curvature of the large end faces of tapered rollers is taken as r m, the following formula ,
R = r m / r b
With respect to the relationship with the roller end face R ratio, which is the value of R indicated by
For bearings with P / C ≦ 8%, the roller end face R ratio is a nominal value of 90.5 to 93%,
For bearings of 8% <P / C ≦ 40%, the roller end face R ratio is nominal value 89-90.5%,
For bearings with P / C> 40%, the roller end face R ratio is 85 to 89% nominal,
The range of each nominal value is the allowable maximum value of the roller end face R ratio in the corresponding tapered roller bearing of P / C.
Tapered roller bearing design method.
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DE102007019917A1 (en) * | 2007-04-27 | 2008-10-30 | Ab Skf | Roller bearing with running tracks which widen out in taper from one end to other generally useful in mechanical bearing technology shows minimal wear on inclined surfaces on which rear faces of roller bearing run |
JP2016038081A (en) * | 2014-08-11 | 2016-03-22 | 株式会社ジェイテクト | Tapered roller bearing |
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