JP2014196758A - Self-aligning rolling bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、大きな負荷や自重によって撓みを生じる回転軸を支持するための自動調心ころ軸受に関するものである。 The present invention relates to a self-aligning roller bearing for supporting a rotating shaft that is bent by a large load or its own weight.
鉄鋼設備や製紙機械のロール等で用いられる自動調心ころ軸受は、図1に示すような構成となっている。内周面に球面状の外輪軌道面1aを有する外輪1と、外径面に外輪軌道面1aと対向する複列の球面状の内輪軌道面2aを有する内輪2と、外輪軌道面1a及び内輪軌道面2aとの間を転動自在且つ複列に配置される複数のころ3と、ころ3の転動方向の間隔を一定に保持する保持器4と、を備えている。
A self-aligning roller bearing used in a steel facility or a roll of a papermaking machine has a configuration as shown in FIG. An
図1に示す自動調心ころ軸受10において、ころ3に過大な負のスキューを生じた場合に、摩擦、発熱が増大し、軸受寿命が低下することが従来より知られている。ここで、ころのスキューについて図を用いて説明する。図3の(a)、(b)、(c)について、外輪1が固定され、内輪2が各図の奥側に向かう様に回転するばあい、自動調心ころ軸受1の運転時におけるころ3の回転軸が、図3(a)に示すような正規の位置に対して、図3(b)および(c)に示すように傾斜する現象をスキューと言い、図3(b)に示す状態を正のスキュー、図3(c)に示す状態を、負のスキューと言う。特に、過大な負のスキューが生じる場合、軸受内部の摩擦、発熱が増大する虞がある。
In the self-aligning roller bearing 10 shown in FIG. 1, it has been conventionally known that when an excessive negative skew is generated in the
一般的な自動調心ころ軸受の場合、運転時に負のスキューを生じ易い。この問題に対する手段として、特許文献1には、内輪と球面ころとの間の接触部の滑り摩擦係数を、外輪と球面ころとの間の接触部の滑り摩擦係数よりも小さくし、負のスキューを抑える発明が開示されている。この様な条件を満たす為には、外輪軌道の表面粗さを内輪軌道の表面粗さよりも粗くすれば良い。また、特許文献2には、負のスキューを抑える為に、外輪軌道の各球面ころと接触する部分のうち、外輪の軸方向端面側の表面粗さを、同じく軸方向中央側の表面粗さよりも小さくする発明が開示されている。
In the case of a general spherical roller bearing, a negative skew is likely to occur during operation. As means for solving this problem,
しかしながら、特許文献1、特許文献2共に、軌道面の表面粗さをコントロールして加工することが困難であること、軸受の使用による軌道面の磨耗により軌道面の表面粗さが変化し、負のスキュー抑制の効果が得られなくなる虞がある、といった課題があった。
However, in both
本発明は上記課題を解決するものであり、ころに過大な負のスキューが生じることを長期間に渡って防止し、自動調心ころ軸受の長寿命化を低コストで実現すること目的とする。 An object of the present invention is to solve the above problems, and to prevent excessive negative skew from occurring over a long period of time, and to extend the life of a self-aligning roller bearing at a low cost. .
上記目的を達成するため、本発明の請求項1に係る発明は内周面に球面状の外輪軌道面を有する外輪と、外周面に前記外輪軌道面に対向する複列の内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面と内輪軌道面との間に転動自在に複列に配置される複数のころと、前記ころを転動方向に等間隔に保持する保持器と、を備える自動調心ころ軸受において、内輪の各列の内輪軌道面形状は、内輪の軸方向端面側及び各列の内輪軌道面中央部の曲率半径をR1、内輪の軸方向中央側の曲率半径をR2としたとき、R1<R2であることを特徴とする。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の自動調心ころ軸受であって、前記内輪の各列の軌道面形状を構成する曲率半径R1及びR2の中心位置は、無負荷時における自動調心ころ軸受のころ接触角の線上にあることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an invention according to
The invention according to
本発明によれば、自動調心ころ軸受の内輪軌道面について、内輪の軸方向端面側及び各内輪軌道面の軸方向中央部の曲率半径をR1、内輪の軸方向中央側の曲率半径をR2としたときに、R1<R2となるように形成することにより、ころの負のスキューを抑制することができる。また、軌道面の表面粗さの変化に関係なく負のスキューの抑制効果を長期間に渡って維持することができる。さらに、上記軌道面形状の形成には従来の研削加工を適用できる為、製造コストの上昇も生じない。 According to the present invention, for the inner ring raceway surface of the self-aligning roller bearing, the radius of curvature of the inner ring axial end surface side and the axial center portion of each inner ring raceway surface is R1, and the radius of curvature of the inner ring axial center side is R2. By forming such that R1 <R2, the negative skew of the rollers can be suppressed. Further, the negative skew suppression effect can be maintained over a long period of time regardless of the change in the surface roughness of the raceway surface. Further, since the conventional grinding process can be applied to the formation of the raceway surface shape, the manufacturing cost does not increase.
以下に、本発明の実施系体を図に基づいて説明する。
図1は、本発明による自動調心ころ軸受の実施形態の一例である。複列自動調心ころ軸受100は、内周面に球面状の外輪軌道面1aを有する外輪1と、外周面に外輪軌道面1aと対向する複列の内輪軌道面20aを有する内輪2と、前記外輪軌道面1aと内輪軌道面20aとの間に転動自在に配置される複数のころ3と、ころを周方向に略等間隔に保持する保持器4と、から構成される。内輪軌道面20aは、図2に示すように、曲率半径R1を有する軌道面21aと、曲率半径R1よりも大きい曲率半径R2を有する軌道面22aと、からなる。曲率半径R1を有する内輪軌道面21aと曲率半径R2を有する内輪軌道面22aとの境界は、軸受の接触角を表す線cよりも内輪2の軸方向中央側に位置する。これにより、高荷重条件においてもころ3と内輪軌道面22aは接触しないため、ころ3と内輪軌道面21aとの間に働くスキューモーメントが減少し、ころ3に負のスキューモーメントが働くのを抑制している。
Below, the implementation system body of this invention is demonstrated based on figures.
FIG. 1 is an example of an embodiment of a self-aligning roller bearing according to the present invention. The double-row self-aligning roller bearing 100 includes an
内輪軌道面21a、22aは下記に示す加工方法により形成することができる。まず、内輪軌道面全体を曲率半径R1の砥石で研削加工し、内輪軌道面21aを形成する。続いて、内輪軌道面の軸方向中央側のみを、曲率半径R2の砥石で研削加工し、内輪軌道面22aを形成する。なお、内輪軌道面21a、22aの形成方法は上記方法に限定されない。
例えば、内輪軌道面21a、22aの形状を、複合円弧形状を有する砥石で一度に研削加工してもよい。また、曲率半径R2の砥石で内輪軌道面全体を研削加工して内輪軌道面22aを形成し、その後、内輪軌道面の内輪軸方向中央側以外を、曲率半径R1でSF加工して内輪軌道面21aを形成してもよい。
また、内輪軌道面22aを形成するにあたり、内輪軌道面22aの曲率半径R2の中心位置を、軸受の接触角を表す線cの線上又内輪軸方向中央よりとすることが望ましい。そうでない場合、内輪軌道面22aを形成できなくなることがあるため望ましくない。
The inner
For example, the inner
In forming the inner
10 自動調心ころ軸受(従来)
100 自動調心ころ軸受(本発明)
1 外輪
1a 外輪軌道面
2 内輪
2a 内輪軌道面(従来)
20a 内輪軌道面 (本発明)
21a 内輪軌道面(曲率半径R1)
22a 内輪軌道面(曲率半径R2)
3 ころ
3a ころ転動面
4 保持器
10 Spherical roller bearings (conventional)
100 Spherical roller bearing (present invention)
1
20a Inner ring raceway surface (present invention)
21a Inner ring raceway surface (radius of curvature R1)
22a Inner ring raceway surface (radius of curvature R2)
3 Roller 3a
Claims (2)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013071872A JP2014196758A (en) | 2013-03-29 | 2013-03-29 | Self-aligning rolling bearing |
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Family
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013071872A Pending JP2014196758A (en) | 2013-03-29 | 2013-03-29 | Self-aligning rolling bearing |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2014196758A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2013
- 2013-03-29 JP JP2013071872A patent/JP2014196758A/en active Pending
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