JP2013217660A - 誘起アキシアル荷重の測定装置及びその測定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内輪11、外輪12及び複数の球面ころ13を有しているころ軸受10に、球面ころ13がスキューすることに起因して生じる誘起アキシアル荷重を求めるための測定装置1は、球面ころ13の傾きを検出するための変位センサ2と、ころ軸受10に一定のアキシアル荷重を付与する荷重付与部3と、回転するころ軸受10に作用しているアキシアル荷重の変動を検出するための荷重センサ4とを備えている。
【選択図】 図1
Description
この場合、スキューが発生した際にころ軸受に作用したアキシアル荷重の変動値を、スキューに起因した誘起アキシアル荷重として、演算器が算出することができる。
この場合、ボルト部に対するナット部の位置を変更することにより、前記一定のアキシアル荷重を調整することが可能となり、また、ナット部の位置を固定することで、ころ軸受に対して一定のアキシアル荷重を付与した状態が得られる。
この場合、ころ軸受に作用しているアキシアル荷重の変動の他に、前記荷重付与部によってころ軸受に作用させる一定のアキシアル荷重を、荷重センサによって管理することが可能となる。
図1は、本発明の誘起アキシアル荷重の測定装置の実施の一形態を示す縦断面図である。この誘起アキシアル荷重の測定装置1(以下、測定装置1という)は、内輪11、外輪12及びこれら内輪11と外輪12との間に設けられている複数の球面ころ13を有しているころ軸受10に生じる誘起アキシアル荷重を求めるための装置である。なお、この誘起アキシアル荷重は、内輪11及び外輪12に対して球面ころ13がスキューすることに起因して、ころ軸受10内に生じる軸方向の荷重である。
負荷機構部38は、荷重付与部3からアキシアル荷重を受ける第一部材38a、シャフト5のアキシアル方向他方側の端面と接触する第二部材38b、第一部材38aをアキシアル方向に移動可能としてガイドするガイド部材38c、及び、第一部材38aと第二部材38bとの間に介在している円錐ころ軸受38dを有している。
このため、球面ころ13が、自身の中心線A(自転軸)に対して傾くと、つまりスキューすると、端面14の前記検知対象領域は変位する。したがって、この変位センサ2は、端面14の変位を検知することができ、この検知信号によれば、球面ころ13が、自身の中心線A(自転軸)に対して傾いたか否かの検出が可能となる。
そして、ボルト部21に対するナット部22の位置を変更することにより、一定のアキシアル荷重を調整することが可能となり、また、ナット部22の位置を固定することで、ころ軸受10に対して一定のアキシアル荷重を付与した状態が得られる。なお、この一定のアキシアル荷重は、後述する荷重センサ4によって測定することができる。
つまり、誘起アキシアル荷重は、荷重付与部3によって与えられた初期アキシアル荷重を基準とした、アキシアル荷重の変動成分である。なお、本実施形態では、このアキシアル荷重(誘起アキシアル荷重)を、荷重センサ4が出力する検知信号に基づいて、演算器7が演算処理することにより求めることができる。
図1に示すように、フレーム6に保持したころ軸受10に対して、荷重付与部3によって、一定の初期アキシアル荷重を付与した状態とし、かつ、このころ軸受10を一定の回転速度で回転させる。
そして、ころ軸受10の球面ころ13の自転軸に対する傾きを、変位センサ2の検知信号に基づいて検出すると共に、この回転するころ軸受10に作用しているアキシアル荷重の変動を、荷重センサ4の検知信号に基づいて検出する。なお、変位センサ2が検出する球面ころ13の傾きは、本来、規定されている球面ころ13の自転軸(中心線A)、つまり、設計値に対する傾きである。
そして、演算器7は、変位センサ2の検知信号と荷重センサ4の検知信号とを取得すると、これら検知信号に基づいて、変位センサ2が球面ころ13の傾きを検出した際の、荷重センサ4が検出したアキシアル荷重の変動値を(前記)算出する。なお、この変動値は、一定のアキシアル荷重を基準としたプラスの値及びマイナス値である。
縦軸(左側)は、変位センサ2の検知信号に基づいて求められた球面ころ13のスキュー角度であり、縦軸(右側)は、荷重センサ4の検知信号に基づいて求められたころ軸受10から受けるアキシアル荷重の変動値、つまり、誘起アキシアル荷重である。図4と図5中の実線がスキュー角度を示しており、破線が誘起アキシアル荷重を示している。
また、この第二試料では、初期アキシアル荷重として、F3(kN)を付与した場合にもスキューが発生し、その際の端面14の角度がθ3に変化している。そして、この際、誘起アキシアル荷重f3(kN)が発生している。
さらに、第二試料では、他の値の初期アキシアル荷重を付与した場合も、スキューが発生しており、その際の、端面14の角度と、誘起アキシアル荷重との関係とを求めることができる。
Claims (5)
- 内輪、外輪及びこれら内輪と外輪との間に設けられている複数の球面ころを有しているころ軸受に、当該球面ころがスキューすることに起因して生じる誘起アキシアル荷重を求めるための測定装置であって、
前記球面ころの傾きを検出するための変位センサと、
前記ころ軸受に一定のアキシアル荷重を付与する荷重付与部と、
回転する前記ころ軸受に作用しているアキシアル荷重の変動を検出するための荷重センサと、
を備えていることを特徴とする誘起アキシアル荷重の測定装置。 - 前記変位センサの検知信号と前記荷重センサの検知信号とを取得して、当該変位センサによって前記球面ころの傾きが検出された際の、当該荷重センサによって検出された前記ころ軸受のアキシアル荷重の変動値を算出する演算器を、更に備えている請求項1に記載の誘起アキシアル荷重の測定装置。
- 前記外輪のアキシアル方向一方への移動を拘束する部材を有しているフレームと、
前記内輪をアキシアル方向一方へ向かって押す押圧面を有しているシャフトと、
を更に備え、
前記荷重付与部は、ボルト部を有し前記フレームからアキシアル方向に延びているガイド軸と、前記ボルト部に螺合するナット部を有しこのナット部と一体となってアキシアル方向に移動する移動体と、を有し、前記ナット部を前記ボルト部に沿ってアキシアル方向一方側へ移動させることにより、前記移動体が前記シャフトをアキシアル方向一方側に押して、前記ころ軸受に前記一定のアキシアル荷重を付与する請求項1又は2に記載の誘起アキシアル荷重の測定装置。 - 前記荷重センサは、前記移動体と前記シャフトとの間に設けられ、当該移動体は当該荷重センサを介して当該シャフトを押す請求項3に記載の誘起アキシアル荷重の測定装置。
- 内輪、外輪及びこれら内輪と外輪との間に設けられている複数の球面ころを有しているころ軸受に、当該球面ころがスキューすることに起因して生じる誘起アキシアル荷重を求めるための測定方法であって、
前記ころ軸受に一定のアキシアル荷重を付与した状態で、当該ころ軸受を回転させ、
前記球面ころの傾きを検出すると共に、この回転する前記ころ軸受に作用しているアキシアル荷重の変動を検出することを特徴とする誘起アキシアル荷重の測定方法。
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