JP2567519B2 - 軸受ころゲージ - Google Patents

軸受ころゲージ

Info

Publication number
JP2567519B2
JP2567519B2 JP2313028A JP31302890A JP2567519B2 JP 2567519 B2 JP2567519 B2 JP 2567519B2 JP 2313028 A JP2313028 A JP 2313028A JP 31302890 A JP31302890 A JP 31302890A JP 2567519 B2 JP2567519 B2 JP 2567519B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
roller
converting
noise
signal
spikes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2313028A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH03225216A (ja
Inventor
ミツチエル・ダブリユ・ジエラーデイ
ジヨセフ・ジエイ・レスチンスキー
チヤールス・ダブリユ・シヤタツク
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Timken US LLC
Original Assignee
Torrington Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Torrington Co filed Critical Torrington Co
Publication of JPH03225216A publication Critical patent/JPH03225216A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2567519B2 publication Critical patent/JP2567519B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/28Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B7/282Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring contours or curvatures for measuring roundness
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/34Rollers; Needles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00Testing of machine parts
    • G01M13/04Bearings
    • G01M13/045Acoustic or vibration analysis

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はころ軸受に関する。さらに具体的にいえば、
本発明は、ころの円周の直径の変動を測定する方法と装
置である。
〔従来の技術〕
ころ軸受用のころを製作するのに用いられる工程の一
つが心なし研削盤として知られる機械でころを研削する
ことである。この研削操作はころの表面に表われる小さ
な周期的凹凸を作る。これらの凹凸は、普通は、「研削
びびり」といわれ、ころの周囲に12ないし60回現れる。
びびりの最も普通の形は、この範囲の中間、すなわち、
20と40の凹凸の間位で発生する。
従来のころの真円度測定装置は、研削びびりによる凹
凸を検出するように構成されていない。従来の装置はロ
ービング(lobing)、すなわち、円周に12未満の凹凸、
を測定するという合理的な仕事をするが、ほとんどの場
合に、ロービングは、びびり凹凸ほど騒音を発生しな
い。
ベントーン(Bentone)ほかに1973年7月17日に交付
され、「回転部材の振動を評価する装置」という名称の
米国特許第3,745,815号は、回転スピンドルの振動を評
価するために玉軸受をスピンドルに取付けている装置を
開示している。しかし、ベントーンは、ころの直径の変
動を測定する装置又は方法を開示又は示唆していない。
ツーコー(Zucco)に1974年3月5日に交付され、「円
筒形加工物の寸法試験装置」という名称の米国特許第3,
795,055号は、二つの対向変換器を利用して円筒形加工
物の直径を測定する装置を開示している。しかし、ツー
コーの装置は、スピンドルにつけた被試験物を回転しな
いで、被試験物をV支持体の軸のまわりに180゜回すだ
けである。
〔発明が解決しようとする課題〕 本発明の目的は、びびりを検出して測定するだけでな
く、ころが動作時に発生する可能性のある騒音エネルギ
ー量を正確に推定するように構成されたころゲージを提
供することである。
〔課題を解決するための手段〕
簡単にいえば、本発明のころゲージはころ回転する手
段を含んでいる。機械−電気変換器手段がころの直径の
変動を直径の変動の関数である電気信号に変換する。電
気信号変換装置が機械電気変換器からの電気信号をころ
の使用時に生ずると期待される騒音に及ぼす実際の効果
を指示する信号に変換する。
本発明のころの直径の変動を指示する新規な方法は、
ころを回転する工程と、ころの円周の直径の変動を直径
の変動の関数である電気信号に機械電気的に変換する工
程と、前記電気信号をころの使用時に生ずると期待され
る騒音に及ぼす実際の効果を指示する信号に変換する工
程とを含む。
〔実施例〕
図面、そしてさらに具体的には第1図及び第2図を参
照すると、従来の真円度試験装置がころの円周の半径方
向の偏りを測定する。これはある種の有用な情報を与え
ることができるが、直径の変動を測定するのがころの表
面を調べて騒音を発生する欠陥をさがすためのより正確
な方法であることが分った。これについての理由は、こ
ろ軸受が作動するとき、ころ軸受は、直径の観点からし
か調べうことができないからである。軸受と直径ゲージ
の各々がころの直径を測定する方法の間の類似性が第1
図及び第2図に例示されている。第1図において、ころ
10は、回転軸12と外輪14の間の環状空間内を転動する。
第2図においては、ゲージは、上側変換器16ところ10の
直径を測定する下側変換器18とを備えている。したがつ
て、第1図及び第2図は、軸受と直径ゲージの各々がこ
ろの直径を測定する方法の類似性を例示している。
第3図及び第4図に示されているように、ゲージにお
けるころの直径の物理的測定値は、例えば、直線可変距
離変換器に送られることのできる電気信号をもたらす。
機械電気変換器16及び18は、物理的測定値を直径の変動
の関数である電気信号に変換する。第3図及び第4図
は、5ローブと30びびり凹凸をそれぞれもつころに対す
る波形20と22がどう見えるかの例である。
形成された波の振幅は、変換器によつて検出されたこ
ろ直径変動に比例している。完全に円いころには直径の
変動がないから、波形はゼロ振幅レベルにある直線を示
すであろう。実際には、非常に良品質のころでもゲージ
によつて検出されるある程度の直径の変動がある。
第3図及び第4図に示された波形情報は、直径の変動
の視覚指示を与えるのに有用である。簡単な場合には、
視覚指示を凹凸の数を数え、凹凸の平均振幅を評価する
のに用いることもできる。しかし、精度を向上させるた
めに第3図及び第4図に示された波形信号を取つて波形
の周波数分析を行う。これは、複雑な現実のころの形状
をそれらの成分周波数に迅速に分類できる真に唯一の方
法である。第3図及び第5図に示されたころの例の周波
数分析は、それぞれ第5図及び第6図に示されている。
成分すなわち、「スパイク」24及び26の各々は、それ
が導出された波形の解釈を簡単にする。1本の垂直線を
用いて、これらのスパイクはそれぞれの波形のための周
波数と平均振幅の両方を伝えることができる。現実のこ
ろの信号は複雑なので、それらの信号は、ずつと多くの
周波数スパイクをもつているかもしれないが、周波数分
析の原理は、これらの簡単な場合と常に同じである。
今は、より複雑な波形の周波数分析を簡易化したが、
なお、情報のいくらかの追加の処理を行う必要がある。
これに対する理由は、波形の周波数がころを軸受に用い
たときの騒音度に大いに関係しているということによる
のである。ころ騒音が関係する場合、すべての周波数の
波形が等しい形状を生じるのではない。12ないし60凹凸
範囲内の低周波部分は、ころ騒音に多くは寄与しない。
高周波側に移るにつれて周波数は重要度が大きくなる。
周波数範囲の上側半分(30ないし60凹凸)においては、
どの周波数のスパイクもともかく幾分かのころ騒音を生
ずると思われる。
この周波数による不等性を取り除くために、第7図の
左側に示されたスパイク24の高さが、それを微分するこ
とによって第7図の右側のスパイク28に縮小され、第8
図左側におけるスパイク26の高さが、それを微分するこ
とによって第8図右側におけるスパイク30に拡大される
ように周波数プロットを電子的に変換する。結果として
生じた周波数プロットにおいて、スパイクは常に、ころ
騒音に及ぼす実際の効果に比例するのとして示される。
二つのスパイクは、今や、それらがころ騒音レベルを生
じる適当な相対レベルで示される。今や、スパイク30が
スパイク28よりずっと高く見えることに注意されたい。
これは、当然、騒音へのそれらのスパイクの寄与を示す
ことになる。
ころのびびり測定の最後の工程は、変換された周波数
のプロツトをとり、該プロツトを単一の意味のある数に
換算することである。すべての周波数のスパイクは、電
子的に加算され、当の特定のころに対する合計実効値が
印刷される。これは第7図及び第8図の変換された周波
数プロツトの上右隅に現れる。次にこの値を評価されて
いるころに対するある規定されたレベルに比較できる。
この例の二つの仮定的ころの場合、5ローブ(しかしび
びりなし)をもつているころは、0.005RMSという非常に
低い読みで始つたが、びびりをもつたころ(しかしロー
ビングなし)は0.050RMSの高い大きさの程度であつた。
現実のころを調べるときには、びびりだけ又はロービン
グだけの場合というのは、通常は、両方がある程度存在
するので、ほとんどない。ころの幾何学的形状が複雑に
なればなるほど、このゲージは、何が騒音に関して重要
なのかをえり分けるのにますます有用になる。
第9図を参照すると、ころ10は、ハウジング34の中で
回転できるスピンドル32に取付けられている。ころの周
囲のころ内の直径の変動は、第3図及び第4図に示した
ようなものであるが、第3図及び第4図に示されている
よりずつと多くの周波数をもつている波形に変換されて
「信号検出器及び増幅器」36へ送られる。「信号検出器
及び増幅器」36から、波形は「波形測定回路」38へ送ら
れて表示器40に表示される。次に、信号は「周波数分析
器」42へ送られ、そこで波形検出器及び増幅器からの複
雑な周波数が第5図及び第6図に示されたスパイクと似
ているスパイクに変換されて表示装置44に表示される。
「周波数分析器」42からのスパイクは、次に、周波数に
よる重みつけをする「微分回路」46へ送られ、そこで、
「周波数分析器」42からのスパイクが第7図及び第8図
のそれぞれのスパイク28及び30と類似しており、スパイ
クによつて表わされた周波数のころ騒音に及ぼす実際の
効果に比例している複数のスパイクに変換される。「微
分回路」46からのスパイクは、次に「加算回路」50に送
られ、そこですべてのスパイクが電気的に合計され、実
効値の印字が表示装置52に表示される。
〔発明の効果〕
以上に説明したように、本発明は、単にころの円周の
直径変動の大きさを測定するのではなく、軸受に使用し
たときに生ずる騒音の大きさに比例する量として表示す
るので、ころの品質の実用上の判定に大いに有効であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明を説明するのに役立つ軸受におけるこ
ろの部分略図、 第2図は、本発明を説明するのに役立つ被試験ころと前
記ころの直径の変動を測定する変換器の略図、 第3図は、周囲に5凹凸を有するころの周囲の直径変動
を測定し、ころの直径変動を該直径変動の関数である電
気信号に変換する工程の略図、 第4図は、周囲に30凹凸を有するころの周囲の直径変動
を測定し、ころの直径変動を該直径変動の関数である電
気信号に変換する工程の略図、 第5図は、第3図の電気信号を第3図の該電気信号の周
波数、及び該周波数の平均振幅を示すスパイクに変換す
る工程の略図、 第6図は、第4図の電気信号を第3図の該電気信号の周
波数及び該周波数の平均振幅を示すスパイクに変換する
工程の略図、 第7図は、第5図のスパイクの周波数のころ騒音に及ぼ
す実際の効果に比例する縮小スパイクへの変換を示す略
図、 第8図は、第6図のスパイクのより大きな振幅でころ騒
音に及ぼす振幅の実際の効果に比例するスパイクへの変
換を示す略図、 第9図は、本発明の電子回路のブロツク図である。 10:ころ、16,18:機械電気変換器、36:信号検出器及び増
幅器、38:波形測定回路、42:周波数分析器、46:微分回
路、50:加算器、40,44,48,52:表示装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭61−167513(JP,U) 特公 昭42−20574(JP,B1)

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ころを回転する手段と、前記ころの円周の
    直径変動を測定し、前記ころの直径変動を前記直径変動
    の関数である電気信号に変換する機械電気変換手段と、
    前記機械電気変換手段からの電気信号を前記ころの使用
    時に生ずると予測される騒音を指示する信号に変換する
    電気信号変換装置を備えることを特徴とする軸受ころゲ
    ージ。
  2. 【請求項2】前記電気信号変換装置が前記機械電気変換
    器からの電気信号を成分周波数に分配されたスパイクに
    変換し、該成分周波数及び各成分周波数の平均振幅の指
    示を表示する周波数分析器を有することをさらに特徴と
    する請求項1に記載の軸受ころゲージ。
  3. 【請求項3】前記電気信号変換装置が前記周波数分析器
    からの信号を受けて、受信した信号を前記各成分周波数
    のころ騒音に及ぼす実際の効果に比例する振幅のスパイ
    クにする微分回路を有することをさらに特徴とする請求
    項2に記載の軸受ころゲージ。
  4. 【請求項4】前記電気信号変換装置が前記微分回路から
    のスパイクを受け、すべてのスパイクを電気的に合計
    し、合計の値を予測される騒音に比例する値として印字
    する加算回路を有することをさらに特徴とする請求項3
    に記載の軸受ころゲージ。
  5. 【請求項5】ころ軸受において用いられるころの直径変
    動に起因して発生する騒音に及ぼす実際の効果を予測す
    る指示を求める方法において、前記ころを回転する工程
    と、前記ころの円周の直径変動を該直径変動の関数であ
    る電気信号に機械電気的に変換する工程と、前記電気信
    号を前記ころの使用時に生ずると予測される騒音を指示
    する信号に変換する工程とを含むことを特徴とする軸受
    ころの騒音を予測する方法。
  6. 【請求項6】前記電気信号を前記ころの使用時に生ずる
    と予測される騒音を指示する信号に変換する工程が直径
    変動の関数である電気信号を成分周波数に分配されたス
    パイクに変換し、該成分周波数及び各成分周波数の平均
    振幅を表示する工程を含むことをさらに特徴とする請求
    項5記載の方法。
  7. 【請求項7】前記電気信号を前記ころの使用時に生ずる
    と予測される騒音を指示する信号に変換する工程が各成
    分周波数のスパイクを電気的に微分し、振幅が前記周波
    数のころ騒音に及ぼす実際の効果に比例する電気スパイ
    クを発生する工程を含むことをさらに特徴とする請求項
    6に記載の方法。
  8. 【請求項8】前記電気信号を前記ころの直径変動の有意
    の指示に変換することがすべてのスパイクを電気的に加
    算して合計の有意の値を印字する工程を含む請求項7に
    記載の方法。
JP2313028A 1990-01-16 1990-11-20 軸受ころゲージ Expired - Lifetime JP2567519B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/465,288 US5022267A (en) 1990-01-16 1990-01-16 Bearing roller gauge
US465288 1995-06-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03225216A JPH03225216A (ja) 1991-10-04
JP2567519B2 true JP2567519B2 (ja) 1996-12-25

Family

ID=23847176

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2313028A Expired - Lifetime JP2567519B2 (ja) 1990-01-16 1990-11-20 軸受ころゲージ

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5022267A (ja)
JP (1) JP2567519B2 (ja)
DE (1) DE4101126A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105043331A (zh) * 2015-06-03 2015-11-11 江苏师范大学 一种圆锥滚子直径测量分选机

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5694697A (en) * 1996-01-04 1997-12-09 Curtis; John Michael Tire measuring device
US5922821A (en) * 1996-08-09 1999-07-13 Alcon Laboratories, Inc. Ophthalmic lens polymers
US6089083A (en) * 1997-08-22 2000-07-18 Curtis; John Michael Tire inspection and preparation device
US6041512A (en) * 1998-01-09 2000-03-28 Owens-Brockway Glass Container Inc. Measurement of container wall thickness
JPH11351857A (ja) * 1998-06-08 1999-12-24 Kuroda Precision Ind Ltd 薄板の表面形状測定方法および薄板の表面形状測定装置
US6170993B1 (en) 1998-12-16 2001-01-09 General Motors Corporation Bearing separator with random spacing
US6473987B1 (en) * 1999-12-28 2002-11-05 Accretech Usa, Inc. Method for measuring wafer thickness
US6449862B1 (en) 2000-09-15 2002-09-17 Daimlerchrysler Corporation Rolling weld support gauge block for transmission assembly
SE0101984D0 (sv) 2001-05-31 2001-05-31 Skf Ab A device, computer program product and method for indicating a function deviation of one or more details of manufacturing equipment using frequency component analyses
WO2005105536A1 (en) * 2004-05-03 2005-11-10 Sti Rail Pty Ltd Train integrity network system
EP1698951A1 (en) * 2005-03-01 2006-09-06 Aktiebolaget SKF Device and method for indicating an orbit and/or a deviation from a nominally round surface
WO2007083688A1 (ja) * 2006-01-20 2007-07-26 Jtekt Corporation ハブユニットの製造方法およびハブユニット
US9897428B2 (en) 2014-12-22 2018-02-20 Monte Hieb Diametral measurement system for evaluation of cylindrical objects, including rock cores

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2997791A (en) * 1958-08-18 1961-08-29 Skf Ind Inc Mounting device that centralizes ball while testing its surface for waviness
US3486616A (en) * 1965-06-08 1969-12-30 Vyzk Ustav Strojirensko Techno Method and arrangement for checking deficiencies of shape of rotation bodies
GB1183756A (en) * 1967-05-04 1970-03-11 Gerhardt Messmaschb Kg Device for Measuring Deviations in a Dimension of a Rotatable Body.
US3699806A (en) * 1967-07-14 1972-10-24 Bjorn Weichbrodt Early detection of damage to machine elements in rolling engagement
JPS5028132B1 (ja) * 1969-06-20 1975-09-12
US3745815A (en) * 1970-10-17 1973-07-17 Riv Officine Di Villar Perosa Device for evaluating the vibrations of a revolving member
GB1335949A (en) * 1971-05-28 1973-10-31 Fiat Spa Apparatus for dimensional testing of nominally cylindrical workpieces
JPS5141950B2 (ja) * 1971-08-20 1976-11-12
JPS4914149A (ja) * 1972-05-16 1974-02-07
GB2057688B (en) * 1979-09-05 1983-08-10 Rolls Royce Calliper gauge machine
JPS6071905A (ja) * 1983-09-28 1985-04-23 Metoroole:Kk 広範囲測長器
JPS61167513U (ja) * 1985-04-05 1986-10-17

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105043331A (zh) * 2015-06-03 2015-11-11 江苏师范大学 一种圆锥滚子直径测量分选机
CN105043331B (zh) * 2015-06-03 2018-08-14 江苏师范大学 一种圆锥滚子直径测量分选机

Also Published As

Publication number Publication date
DE4101126A1 (de) 1991-07-25
JPH03225216A (ja) 1991-10-04
US5022267A (en) 1991-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2567519B2 (ja) 軸受ころゲージ
CA2668279C (en) A device and a method for monitoring the vibratory state of a rotary machine
EP0125064A2 (en) Method for detecting stress and defect in a metal piece
GB2186370A (en) Surface profile measurement
CN108020409A (zh) 一种主轴回转误差的四点动态测量与分离方法
US5365458A (en) Motor eccentricity measuring apparatus
Marsh et al. Experiences with the master axis method for measuring spindle error motions
JP3225618B2 (ja) 振動検査装置
Dron et al. High-resolution methods in vibratory analysis: application to ball bearing monitoring and production machine
US4702103A (en) Method of quality grading in uniformity tests of rotors, in particular of automobile tires
JPH01291135A (ja) ころがり軸受の転動体と軌道間の接触応力測定方法
CN114812468B (zh) 基于h型六点法的精密旋转轴系回转误差原位分离方法
CN111457841A (zh) 回转体件跳动连续测量法及回转体件对中测量法
JPH06147879A (ja) 円筒形状の測定方法
JP2006214901A (ja) 軸受損傷評価装置、軸受損傷評価方法、軸受損傷評価プログラム、およびこのプログラムを記録した記憶媒体
Lee et al. A study on the machining characteristics in the external plunge grinding using the current signal of the spindle motor
Richter et al. Nonrepeatable radial and axial runout of 5 1/4" disk drive spindles
Tiwari et al. Experimental study of a rotor supported by deep groove ball bearing
JP3922521B2 (ja) 軸受損傷評価装置及び軸受損傷評価方法及び軸受損傷評価プログラム及びこのプログラムを記録した記憶媒体
JPH07270229A (ja) 回転機器試験装置
Lee et al. Plunge grinding characteristics using the current signal of spindle motor
JPH03152409A (ja) 物体の輪郭測定方法及びその測定装置
JP3788231B2 (ja) 回転体の径方向振動の評価方法及び回転体の径方向振動の評価装置
JP3515098B2 (ja) 周波数成分の解析による製造装置の一つまたはそれ以上の細部の機能偏差を表示するための装置
Bhattacharya et al. SLOW ROLLRUN OUT PROBLEM OF ROTOR–GENUINE OR BENIGN