JP3379170B2 - 非繰返し回転精度測定装置 - Google Patents
非繰返し回転精度測定装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非繰返し回転精度測定
装置に関し、特に外輪、内輪、及び前記外輪と前記内輪
との間を転動する複数の転動体を備える転がり軸受や転
がり軸受により支持される回転体（例えば、スピンドル
等）のラジアル方向の非繰返し回転精度を測定する非繰
返し回転精度測定装置に関する。
装置に関し、特に外輪、内輪、及び前記外輪と前記内輪
との間を転動する複数の転動体を備える転がり軸受や転
がり軸受により支持される回転体（例えば、スピンドル
等）のラジアル方向の非繰返し回転精度を測定する非繰
返し回転精度測定装置に関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】従来より、軸受の１回転目と２
回転目のずれの精度、即ち軸受の非繰返し回転精度を測
定する装置としては、軸受の内輪を回転させる一方、外
輪を固定して該外輪の一点のラジアル方向の振動を測定
するアンデロンメータ等の振動検査機が知られている。
回転目のずれの精度、即ち軸受の非繰返し回転精度を測
定する装置としては、軸受の内輪を回転させる一方、外
輪を固定して該外輪の一点のラジアル方向の振動を測定
するアンデロンメータ等の振動検査機が知られている。
【０００３】該振動検査機は、被測定物に対し互いに直
交する位置に配された一対の振動センサからの信号によ
り任意方向θ(k)の回転振れの大きさを得るようにした
ものであり、図１３（ａ）に示すＸＹ平面上の回転振れ
をＹ軸方向から測定すると、図１３（ｂ）に示すよう
に、各時刻ｔにおけるＹ軸への投影が観測波形となる。
そして、図１３（ｃ）に示す任意の観測軸θ(k)方向か
ら観測した回転振れの大きさＰ(k)(t) は、Ｘ軸及びＹ
軸の２方向からの一組の振動測定値ｘ(t)、y(t)より数
式（１′）に基づいて算出される。
交する位置に配された一対の振動センサからの信号によ
り任意方向θ(k)の回転振れの大きさを得るようにした
ものであり、図１３（ａ）に示すＸＹ平面上の回転振れ
をＹ軸方向から測定すると、図１３（ｂ）に示すよう
に、各時刻ｔにおけるＹ軸への投影が観測波形となる。
そして、図１３（ｃ）に示す任意の観測軸θ(k)方向か
ら観測した回転振れの大きさＰ(k)(t) は、Ｘ軸及びＹ
軸の２方向からの一組の振動測定値ｘ(t)、y(t)より数
式（１′）に基づいて算出される。
【０００４】
Ｐ(k)(t) ＝ｘ(t)cosθ(k)＋y(t)sinθ(k) ……（１′）
ところで、一般に軸受の回転振れには偏心等回転同期成
分に起因する回転振れと軸受の構成要素（外輪、内輪、
鋼球等）の形状誤差等非回転同期成分に起因する回転振
れとに区分される。そして、内輪を回転させて非繰返し
回転精度を測定する場合、前記非回転同期成分のうち外
輪の形状誤差に起因する回転振れは、観測軸の方向によ
ってその振動波形が異なることが知られている。すなわ
ち、外輪は楕円運動を行っており、しかも楕円の主軸方
向の異なったものが異なった周期で合成されるため、観
測軸方向によって振動波形が異なる結果となる。つま
り、上記従来の振動検査機においては、固定輪である外
輪の１点のラジアル振動を測定しているので、外輪の回
転振れは観測方向によって異なることとなる。
分に起因する回転振れと軸受の構成要素（外輪、内輪、
鋼球等）の形状誤差等非回転同期成分に起因する回転振
れとに区分される。そして、内輪を回転させて非繰返し
回転精度を測定する場合、前記非回転同期成分のうち外
輪の形状誤差に起因する回転振れは、観測軸の方向によ
ってその振動波形が異なることが知られている。すなわ
ち、外輪は楕円運動を行っており、しかも楕円の主軸方
向の異なったものが異なった周期で合成されるため、観
測軸方向によって振動波形が異なる結果となる。つま
り、上記従来の振動検査機においては、固定輪である外
輪の１点のラジアル振動を測定しているので、外輪の回
転振れは観測方向によって異なることとなる。
【０００５】一方、外輪は、図１４に示すように、その
形状精度から軸受の非繰返し回転精度に占める割合が内
輪や鋼球に比して高いことが実験結果等により知られて
いる。（この測定例では内輪１１．４％、鋼球７．４％
等に対して外輪５１．０％）、すなわち、従来の振動検
査機においては、外輪の回転振れを正しく評価すること
が重要であるにも拘わらず、外輪の回転振れは観測軸方
向によって異なる値を有するため、該外輪の回転振れを
正しく評価することができないという欠点があった。
形状精度から軸受の非繰返し回転精度に占める割合が内
輪や鋼球に比して高いことが実験結果等により知られて
いる。（この測定例では内輪１１．４％、鋼球７．４％
等に対して外輪５１．０％）、すなわち、従来の振動検
査機においては、外輪の回転振れを正しく評価すること
が重要であるにも拘わらず、外輪の回転振れは観測軸方
向によって異なる値を有するため、該外輪の回転振れを
正しく評価することができないという欠点があった。
【０００６】また、内輪については、円運動を行ってい
る基本波が存在し、該基本波は回転数を周期とした余弦
波及び正弦波により１００％変調される。そして、基本
波は観測軸方向によって異ならないが基本波と変調波の
位相が観測軸方向によって異なるため、実際に観測され
る振動波形は異なる。また、鋼球についても内輪と同
様、観測軸方向によって異なる振動波形が得られる。す
なわち、内輪や鋼球についても観測軸方向によって異な
る振動波形を有するため、固定輪である外輪の全方向に
ついての回転振れの測定が軸受の非繰返し回転精度を正
確に評価する上で不可欠なものとなる。
る基本波が存在し、該基本波は回転数を周期とした余弦
波及び正弦波により１００％変調される。そして、基本
波は観測軸方向によって異ならないが基本波と変調波の
位相が観測軸方向によって異なるため、実際に観測され
る振動波形は異なる。また、鋼球についても内輪と同
様、観測軸方向によって異なる振動波形が得られる。す
なわち、内輪や鋼球についても観測軸方向によって異な
る振動波形を有するため、固定輪である外輪の全方向に
ついての回転振れの測定が軸受の非繰返し回転精度を正
確に評価する上で不可欠なものとなる。
【０００７】そこで、軸受の非繰返し回転精度の最大振
動位置を得ることにより、より正確な非繰返し回転精度
を評価し得る測定方法が提案されている（特開平２−２
４５２９号公報）。
動位置を得ることにより、より正確な非繰返し回転精度
を評価し得る測定方法が提案されている（特開平２−２
４５２９号公報）。
【０００８】上記測定方法は、高速軸と低速軸とを設
け、軌道輪である外輪及び内輪をいずれかの軸（高速軸
又は低速軸）に締結し、振動センサを固定して高速軸よ
り所定の信号を取り出すか、又は前記軌道輪のうちのい
ずれか一方を固定すると共に他方を高速軸に締結し、振
動センサを高速軸と同軸で固定輪の周囲を低速で回転さ
せながら信号を取り出した後、周期成分を除去し、その
後非繰返し回転精度の最大値を求めるものである。
け、軌道輪である外輪及び内輪をいずれかの軸（高速軸
又は低速軸）に締結し、振動センサを固定して高速軸よ
り所定の信号を取り出すか、又は前記軌道輪のうちのい
ずれか一方を固定すると共に他方を高速軸に締結し、振
動センサを高速軸と同軸で固定輪の周囲を低速で回転さ
せながら信号を取り出した後、周期成分を除去し、その
後非繰返し回転精度の最大値を求めるものである。
【０００９】しかしながら、上記測定方法においては、
内輪及び外輪の双方を回転させるか、又は内輪及び外輪
のうちのいずれか一方を固定して振動センサを回転させ
る必要があり、回転機構が複雑であり、各々の回転軸
（高速軸、低速軸）の回転精度や回転軸相互のアライメ
ントによっては測定精度の低下を招来するという問題点
があった。
内輪及び外輪の双方を回転させるか、又は内輪及び外輪
のうちのいずれか一方を固定して振動センサを回転させ
る必要があり、回転機構が複雑であり、各々の回転軸
（高速軸、低速軸）の回転精度や回転軸相互のアライメ
ントによっては測定精度の低下を招来するという問題点
があった。
【００１０】また、データ収集時間が低速回転側で規定
されているため、高速測定が困難であり、非繰返し回転
の高精度な測定が困難であるという問題点があった。
されているため、高速測定が困難であり、非繰返し回転
の高精度な測定が困難であるという問題点があった。
【００１１】本発明の目的は、このような問題点に鑑み
なされたものであって、構造が簡素であり、かつより高
精度な非繰返し回転精度を評価することができる非繰返
し回転精度測定装置を提供することにある。
なされたものであって、構造が簡素であり、かつより高
精度な非繰返し回転精度を評価することができる非繰返
し回転精度測定装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の非繰返し回転精度測定装置は、相対
的に回転する外輪、内輪、及び前記外輪と前記内輪との
間を転動する複数の転動体を備える転がり軸受の非繰返
し回転精度を測定する非繰返し回転精度測定装置であっ
て、前記外輪及び前記内輪の一方を固定支持する固定支
持手段と、前記外輪及び前記内輪の他方を回転可能に支
持する回転支持手段と、前記固定支持された外輪及び内
輪の一方の相互に直交する位置に配設されて振動を検出
する一対の振動検出手段と、前記回転可能に支持された
外輪及び内輪の他方に同期して前記外輪及び前記内輪の
他方の所定回転角度毎に、前記振動検出手段の検出結果
に基づいて一組の振動測定値を取得する振動測定値取得
手段と、前記一組の振動測定値に基づき所定方位毎の振
動値を算出して前記外輪及び前記内輪の一方の全周に亙
る振動波形を生成する振動波形生成手段と、前記振動波
形生成手段により得られた振動波形の変動幅の最大値及
び最小値とその方位を算出する最大値・最小値算出手段
とを具備していることを特徴としている。
に、請求項１記載の非繰返し回転精度測定装置は、相対
的に回転する外輪、内輪、及び前記外輪と前記内輪との
間を転動する複数の転動体を備える転がり軸受の非繰返
し回転精度を測定する非繰返し回転精度測定装置であっ
て、前記外輪及び前記内輪の一方を固定支持する固定支
持手段と、前記外輪及び前記内輪の他方を回転可能に支
持する回転支持手段と、前記固定支持された外輪及び内
輪の一方の相互に直交する位置に配設されて振動を検出
する一対の振動検出手段と、前記回転可能に支持された
外輪及び内輪の他方に同期して前記外輪及び前記内輪の
他方の所定回転角度毎に、前記振動検出手段の検出結果
に基づいて一組の振動測定値を取得する振動測定値取得
手段と、前記一組の振動測定値に基づき所定方位毎の振
動値を算出して前記外輪及び前記内輪の一方の全周に亙
る振動波形を生成する振動波形生成手段と、前記振動波
形生成手段により得られた振動波形の変動幅の最大値及
び最小値とその方位を算出する最大値・最小値算出手段
とを具備していることを特徴としている。
【００１３】
【作用】上記構成によれば、外輪及び内輪の他方が回転
すると共に、振動が一対の振動検出手段により検出され
る。そして、該振動検出手段の検出結果に基づいて振動
波形が生成され、該振動波形の変動幅からその最大値・
最小値及びその方位が算出され、転がり軸受の非繰返し
回転精度が評価される。
すると共に、振動が一対の振動検出手段により検出され
る。そして、該振動検出手段の検出結果に基づいて振動
波形が生成され、該振動波形の変動幅からその最大値・
最小値及びその方位が算出され、転がり軸受の非繰返し
回転精度が評価される。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳説す
る。
る。
【００１５】図１及び図２において、１は本発明の一実
施例としての非繰返し回転精度測定装置であって、該非
繰返し回転精度測定装置１は、被測定物としての軸受２
を装着支持する装置本体部３と、前記軸受２の外輪４の
相互に直交する位置に配設されて前記外輪４のラジアル
方向の振動を検出する一対の振動センサ５ａ、５ｂと、
該振動センサ５ａ、５ｂから出力される検出結果を増幅
する増幅器６と、該増幅器６からの出力に応じて非繰返
し回転精度（以下、ＮＲＲＯ値という）を演算する制御
部７とから構成されている。尚、前記一対の振動センサ
５ａ、５ｂは、外輪４のラジアル方向の一組の振動測定
値ｘ（ｔ）、ｙ（ｔ）を同時に検出するように構成され
ている。
施例としての非繰返し回転精度測定装置であって、該非
繰返し回転精度測定装置１は、被測定物としての軸受２
を装着支持する装置本体部３と、前記軸受２の外輪４の
相互に直交する位置に配設されて前記外輪４のラジアル
方向の振動を検出する一対の振動センサ５ａ、５ｂと、
該振動センサ５ａ、５ｂから出力される検出結果を増幅
する増幅器６と、該増幅器６からの出力に応じて非繰返
し回転精度（以下、ＮＲＲＯ値という）を演算する制御
部７とから構成されている。尚、前記一対の振動センサ
５ａ、５ｂは、外輪４のラジアル方向の一組の振動測定
値ｘ（ｔ）、ｙ（ｔ）を同時に検出するように構成され
ている。
【００１６】さらに、前記装置本体部３は、前記軸受２
の外輪４を固定支持する固定支持部８と、前記軸受２の
内輪９を回転可能に支持する回転支持部１０とからな
る。また、図１に示すように、軸受２は、外輪４と内輪
９との間を転動する複数の転動体を備える。
の外輪４を固定支持する固定支持部８と、前記軸受２の
内輪９を回転可能に支持する回転支持部１０とからな
る。また、図１に示すように、軸受２は、外輪４と内輪
９との間を転動する複数の転動体を備える。
【００１７】具体的には、前記固定支持部８は、外輪４
を矢印Ｂ方向に押圧する回転軸を含む軸方向断面が略コ
字状の予圧治具１１と、クロロプレン等からなる略円筒
形形状の防振ゴム１２を介して前記予圧治具１１を矢印
Ｂ方向に加圧する加圧機構１３とから構成されている。
また、加圧機構１３は、相互に対向する対向面１４、１
５の中央部に円錐形状の窪部が形成された第１及び第２
の加圧部材１６、１７と、前記窪部に係着される球形状
の調心部材１８とを備えている。このように前記加圧機
構１３により矢印Ｂ方向に荷重が負荷され、回転支持部
１０からの振動を防振ゴム１２を介して吸収すると共に
外輪４が予圧治具１１により固定支持される。
を矢印Ｂ方向に押圧する回転軸を含む軸方向断面が略コ
字状の予圧治具１１と、クロロプレン等からなる略円筒
形形状の防振ゴム１２を介して前記予圧治具１１を矢印
Ｂ方向に加圧する加圧機構１３とから構成されている。
また、加圧機構１３は、相互に対向する対向面１４、１
５の中央部に円錐形状の窪部が形成された第１及び第２
の加圧部材１６、１７と、前記窪部に係着される球形状
の調心部材１８とを備えている。このように前記加圧機
構１３により矢印Ｂ方向に荷重が負荷され、回転支持部
１０からの振動を防振ゴム１２を介して吸収すると共に
外輪４が予圧治具１１により固定支持される。
【００１８】また、前記回転支持部１０は、鍔部１９を
有して内輪９が挿入係止されるアーバ２０と、該アーバ
２０を螺着するスピンドル２１と、該スピンドル２１の
先端に固着されて所定のパルス信号を発するエンコーダ
２２と、前記スピンドル２１を回転駆動させる駆動機構
２３（プーリ２４ａ、２４ｂ、ベルト２５及びモータ２
６からなる）とから構成されている。このようにモータ
２６を駆動させてスピンドル２１、すなわち内輪９が回
転することにより、該内輪９の回転に同期してエンコー
ダ２２は１回転当たりＮ個のパルス信号を発生する。
有して内輪９が挿入係止されるアーバ２０と、該アーバ
２０を螺着するスピンドル２１と、該スピンドル２１の
先端に固着されて所定のパルス信号を発するエンコーダ
２２と、前記スピンドル２１を回転駆動させる駆動機構
２３（プーリ２４ａ、２４ｂ、ベルト２５及びモータ２
６からなる）とから構成されている。このようにモータ
２６を駆動させてスピンドル２１、すなわち内輪９が回
転することにより、該内輪９の回転に同期してエンコー
ダ２２は１回転当たりＮ個のパルス信号を発生する。
【００１９】しかして、上記制御部７は、前記一組の振
動測定値ｘ（ｔ）、ｙ（ｔ）に基づき所定方位毎の振動
値を算出して外輪４の全周に亙る振動波形を生成する振
動波形生成手段と、前記振動波形生成手段により得られ
た振動波形の振動幅の最大値及び最小値及びその方位を
算出する最大値・最小値算出手段とを具備している。
動測定値ｘ（ｔ）、ｙ（ｔ）に基づき所定方位毎の振動
値を算出して外輪４の全周に亙る振動波形を生成する振
動波形生成手段と、前記振動波形生成手段により得られ
た振動波形の振動幅の最大値及び最小値及びその方位を
算出する最大値・最小値算出手段とを具備している。
【００２０】図３（Ｉ）〜（III）は上記制御部７で実
行される演算内容のプロセスを示した図であって、まず
図３（Ｉ）に示すように、内輪９の回転に同期してＸ軸
方向の振動測定値ｘ（ｔ）及びＹ軸方向の振動測定値ｙ
（ｔ）を同時に取り込む。すなわち、内輪９の１回転当
たりＮ点の一組の振動測定値ｘ（ｔ）、ｙ（ｔ）をＲ周
期分取り込む。ここで、１回転当たりの測定点数Ｎ（エ
ンコーダ２２が発生するパルス信号）は、固定輪である
外輪４の所謂「うねりの山数」をどこまで評価するかに
より決定されるが、通常ＮＲＲＯ値として問題となるの
は３０山から５０山の間であり、１山当たりの測定点を
約４として測定点数Ｎは、例えば、１２８〜２５６に決
定するのが好ましい。また、周期Ｒは、軸受の回転振れ
が不規則であるため、実験等により所望の値に設定され
る。
行される演算内容のプロセスを示した図であって、まず
図３（Ｉ）に示すように、内輪９の回転に同期してＸ軸
方向の振動測定値ｘ（ｔ）及びＹ軸方向の振動測定値ｙ
（ｔ）を同時に取り込む。すなわち、内輪９の１回転当
たりＮ点の一組の振動測定値ｘ（ｔ）、ｙ（ｔ）をＲ周
期分取り込む。ここで、１回転当たりの測定点数Ｎ（エ
ンコーダ２２が発生するパルス信号）は、固定輪である
外輪４の所謂「うねりの山数」をどこまで評価するかに
より決定されるが、通常ＮＲＲＯ値として問題となるの
は３０山から５０山の間であり、１山当たりの測定点を
約４として測定点数Ｎは、例えば、１２８〜２５６に決
定するのが好ましい。また、周期Ｒは、軸受の回転振れ
が不規則であるため、実験等により所望の値に設定され
る。
【００２１】次いで、図３（II）に示すように、観測軸
θ(k)(k＝１、２、……、ｍ）方向の振動波形を数式
（１′）に基づき外輪４の全周に亙って（２π／ｍ）方
位毎に順次演算し、振動波形を生成する。
θ(k)(k＝１、２、……、ｍ）方向の振動波形を数式
（１′）に基づき外輪４の全周に亙って（２π／ｍ）方
位毎に順次演算し、振動波形を生成する。
【００２２】
Ｐ(k)(t) ＝ｘ(t)cosθ(k)＋y(t)sinθ(k) ……（１′）
そして、各振動波形について、観測軸θ(k)(k＝１、
２、……、ｍ）方向毎のＮＲＲＯ値（Ｐ(k)(k＝１、
２、……、ｍ））を全ての方向について算出する。すな
わち、各方位ｋについて、図３（III）に示すようなＮ
ＲＲＯ値のうちの最大値を結ぶ曲線Ｃ及びＮＲＲＯ値の
うちの最小値を結ぶ曲線Ｄを求め、両者の差の最大値Ｐ
max(k)及び最小値Ｐmin(k)を求める。次いで、Ｐmax(k)
値中の最大値Ｐmaxとそれに対応する観測軸方向θmax、
すなわち（Ｐmax、θmax)、及びＰmin(k)値中の最小値
Ｐminとそれに対応する観測軸方向θmin、すなわち（Ｐ
min、θmin ) を算出し、極座標表示等により結果を表
示する。ここで、曲線Ｃ及びＤの差δｋは、θｋ方向の
ＮＲＲＯ値の変動幅を表わす。
２、……、ｍ）方向毎のＮＲＲＯ値（Ｐ(k)(k＝１、
２、……、ｍ））を全ての方向について算出する。すな
わち、各方位ｋについて、図３（III）に示すようなＮ
ＲＲＯ値のうちの最大値を結ぶ曲線Ｃ及びＮＲＲＯ値の
うちの最小値を結ぶ曲線Ｄを求め、両者の差の最大値Ｐ
max(k)及び最小値Ｐmin(k)を求める。次いで、Ｐmax(k)
値中の最大値Ｐmaxとそれに対応する観測軸方向θmax、
すなわち（Ｐmax、θmax)、及びＰmin(k)値中の最小値
Ｐminとそれに対応する観測軸方向θmin、すなわち（Ｐ
min、θmin ) を算出し、極座標表示等により結果を表
示する。ここで、曲線Ｃ及びＤの差δｋは、θｋ方向の
ＮＲＲＯ値の変動幅を表わす。
【００２３】図４はＮＲＲＯ値の最大値Ｐmax及び最小
値Ｐminとその方位θmax及びθminを算出する算出手順
を示すフローチャートである。
値Ｐminとその方位θmax及びθminを算出する算出手順
を示すフローチャートである。
【００２４】まずステップＳ１では、エンコーダ２２か
らの１回転当たりＮパルスのクロックに同期してＸ軸方
向及びＹ軸方向の変位信号（アナログ信号）を同時にデ
ジタル信号に変換してＮ組の振動測定値ｘ（ｔ）、ｙ
（ｔ）を得、これをＲ周期分繰返す。すなわちＲＮ組の
振動測定値ｘ（ｔ）、ｙ（ｔ）を順次得て制御部７に内
蔵されたメモリ（図示せず）に格納する。
らの１回転当たりＮパルスのクロックに同期してＸ軸方
向及びＹ軸方向の変位信号（アナログ信号）を同時にデ
ジタル信号に変換してＮ組の振動測定値ｘ（ｔ）、ｙ
（ｔ）を得、これをＲ周期分繰返す。すなわちＲＮ組の
振動測定値ｘ（ｔ）、ｙ（ｔ）を順次得て制御部７に内
蔵されたメモリ（図示せず）に格納する。
【００２５】次いで、Ｘ軸方向の方位ｋを「０」に設定
した後（ステップＳ２）、外輪４の中心角をｍ等分して
観測軸方向を時計回転方向に０、１、……、ｍ−１と方
位番号を付し、各方位ｋ（＝０、１、……、ｍ−１）に
ついて振幅量（偏心量）Ｓ（ｌ、ｒ）の最大値曲線Ｚma
x(k)及び最小値曲線Ｚmin(k)を算出する（ステップＳ
３）。すなわち、各方位ｋに対し、１周期中の測定点ｌ
＝０、１、２、……Ｎ−１の各々について夫々の振動測
定値（ｘ（ｌ＋ｒＮ）、ｙ（ｌ＋ｒＮ））（但し、ｒ＝
０、１、……、Ｒ−１）に対する偏心量Ｓ（ｌ、ｒ）を
数式（１）に基づき算出し、かかるＮＲ個の偏心量Ｓ
（ｌ、ｒ）の中から最大値Ｚmax(k)及び最小値Ｚmin(k)
を求める。このようにして、図５に示すような方位ｋに
ついての最大値曲線及び最小値曲線が得られる。尚、か
かる最大値曲線Ｚmax(k)及び最小値曲線Ｚmin(k)は数式
（２）及び数式（３）で示されるものとする。
した後（ステップＳ２）、外輪４の中心角をｍ等分して
観測軸方向を時計回転方向に０、１、……、ｍ−１と方
位番号を付し、各方位ｋ（＝０、１、……、ｍ−１）に
ついて振幅量（偏心量）Ｓ（ｌ、ｒ）の最大値曲線Ｚma
x(k)及び最小値曲線Ｚmin(k)を算出する（ステップＳ
３）。すなわち、各方位ｋに対し、１周期中の測定点ｌ
＝０、１、２、……Ｎ−１の各々について夫々の振動測
定値（ｘ（ｌ＋ｒＮ）、ｙ（ｌ＋ｒＮ））（但し、ｒ＝
０、１、……、Ｒ−１）に対する偏心量Ｓ（ｌ、ｒ）を
数式（１）に基づき算出し、かかるＮＲ個の偏心量Ｓ
（ｌ、ｒ）の中から最大値Ｚmax(k)及び最小値Ｚmin(k)
を求める。このようにして、図５に示すような方位ｋに
ついての最大値曲線及び最小値曲線が得られる。尚、か
かる最大値曲線Ｚmax(k)及び最小値曲線Ｚmin(k)は数式
（２）及び数式（３）で示されるものとする。
【００２６】
【数１】
Ｚmax(k)＝max（Ｓ（ｌ，ｒ））（但し、０≦ｒ≦Ｒ−１） …（２）
Ｚmin(k)＝min（Ｓ（ｌ，ｒ））（但し、０≦ｒ≦Ｒ−１） …（３）
次いで、ステップＳ４に進み、数式（４）及び数式
（５）に基づいて方位ｋについてのＮＲＲＯ値（Ｐmax
(k)及びＰmin(k)）を算出する。 Ｐmax（ｋ）＝max（Ｚmax（ｋ）−Ｚmin（ｋ））（但し、（０≦ｌ≦Ｎ−１）） …（４） Ｐmin（ｋ）＝min（Ｚmax（ｋ）−Ｚmin（ｋ））（但し、（０≦ｌ≦Ｎ−１）） …（５） 次にステップＳ５に進んで方位ｋを「１」だけインクリ
メントし、ステップＳ６でｋ＝ｍか否かを判別する。そ
して、ｋ≠ｍのときはステップＳ３に戻り再び数式
（１）を実行して最大値曲線Ｚmax(k)及び最小値曲線Ｚ
min(k)を算出し、そのときの方位ｋについてのＮＲＲＯ
値を算出する。そして、ｋ＝ｍになったとき、すなわち
外輪４の全周に亙ってＮＲＲＯ値の算出がなされたとき
は、ステップＳ７に進み、上述の繰返し演算して求めら
れた各方位ｋのＮＲＲＯ値からその最大値Ｐmax とその
方位kmax、及びその最小値Ｐmin とその方位kminを算出
して処理を終了する。
（５）に基づいて方位ｋについてのＮＲＲＯ値（Ｐmax
(k)及びＰmin(k)）を算出する。 Ｐmax（ｋ）＝max（Ｚmax（ｋ）−Ｚmin（ｋ））（但し、（０≦ｌ≦Ｎ−１）） …（４） Ｐmin（ｋ）＝min（Ｚmax（ｋ）−Ｚmin（ｋ））（但し、（０≦ｌ≦Ｎ−１）） …（５） 次にステップＳ５に進んで方位ｋを「１」だけインクリ
メントし、ステップＳ６でｋ＝ｍか否かを判別する。そ
して、ｋ≠ｍのときはステップＳ３に戻り再び数式
（１）を実行して最大値曲線Ｚmax(k)及び最小値曲線Ｚ
min(k)を算出し、そのときの方位ｋについてのＮＲＲＯ
値を算出する。そして、ｋ＝ｍになったとき、すなわち
外輪４の全周に亙ってＮＲＲＯ値の算出がなされたとき
は、ステップＳ７に進み、上述の繰返し演算して求めら
れた各方位ｋのＮＲＲＯ値からその最大値Ｐmax とその
方位kmax、及びその最小値Ｐmin とその方位kminを算出
して処理を終了する。
【００２７】図６は、上述の如く算出されたＮＲＲＯ値
の最大値Ｐmax とその方位kmax、及びＮＲＲＯ値の最小
値Ｐmin とその方位kminとの関係の一例を示している。
各方位毎に上記ステップＳ４の処理を実行することによ
り、かかる方位に対するＮＲＲＯ値データが得られる。
の最大値Ｐmax とその方位kmax、及びＮＲＲＯ値の最小
値Ｐmin とその方位kminとの関係の一例を示している。
各方位毎に上記ステップＳ４の処理を実行することによ
り、かかる方位に対するＮＲＲＯ値データが得られる。
【００２８】図７は上述した本実施例の演算処理を高速
演算処理可能なデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）
で構成した例を示している。
演算処理可能なデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）
で構成した例を示している。
【００２９】すなわち、エンコーダ２２からの１回転当
たりＮパルスのクロックに同期して得られたＸ軸方向及
びＹ軸方向の変位信号（アナログ信号）を同時にデジタ
ル信号に変換し、斯く得られた一組の振動測定値ｘ
（ｔ）、ｙ（ｔ）を余弦値演算部２７ａ及び正弦値演算
部２７ｂに入力してｍ方位分の係数対（cos2πk/m 、si
n2πk/m)を乗算し、前記余弦値演算部２７ａ及び正弦値
演算部２７ｂにおける演算結果を加算器２８で加算して
各方位ｋにおける偏心量Ｓを算出する。そして、最大値
算出部２９ａ及び最小値算出部２９ｂでは夫々の遅延器
３０ａ，３０ｂに記憶されている各方位ｋのＮデータ点
前、すなわち一周期前の同一点における最大値及び最小
値と今回算出値とを比較し、最大値算出部２９ａではそ
の大きい方を新たな最大値Ｚmax(k)として記憶し、また
最小値算出部２９ｂではその小さい方を新たな最小値Ｚ
min(k)として記憶する。そして斯く得られた最大値Ｚma
x(k)から最小値Ｚmin(k)を加算器３１で減算し、ＮＲＲ
Ｏ最大値算出部３２ａでは遅延器３３ａに記憶されてい
る前回までの最大値と今回の最大値とを比較して大きい
方を新たな最大値Ｐmax(k)として記憶すると共にこの記
憶された最大値が方位ｋにおけるＮＲＲＯ値として出力
される。同様に加算器３１からの出力値に基づき、ＮＲ
ＲＯ最小値算出部３２ｂでは遅延器３３ｂに記憶されて
いる前回までの最小値と今回の最小値とを比較して小さ
い方を新たな最小値Ｐmin(k)として記憶すると共にこの
記憶された最小値が方位ｋにおけるＮＲＲＯ値として出
力される。そしてこの後、これらＮＲＲ０値Ｐmax(k)の
中からその最大値Ｐmax及びその方位ｋmax、ＮＲＲＯ値
Ｐmin(k)の中からその最小値Ｐmin及びその方位ｋminを
算出する。
たりＮパルスのクロックに同期して得られたＸ軸方向及
びＹ軸方向の変位信号（アナログ信号）を同時にデジタ
ル信号に変換し、斯く得られた一組の振動測定値ｘ
（ｔ）、ｙ（ｔ）を余弦値演算部２７ａ及び正弦値演算
部２７ｂに入力してｍ方位分の係数対（cos2πk/m 、si
n2πk/m)を乗算し、前記余弦値演算部２７ａ及び正弦値
演算部２７ｂにおける演算結果を加算器２８で加算して
各方位ｋにおける偏心量Ｓを算出する。そして、最大値
算出部２９ａ及び最小値算出部２９ｂでは夫々の遅延器
３０ａ，３０ｂに記憶されている各方位ｋのＮデータ点
前、すなわち一周期前の同一点における最大値及び最小
値と今回算出値とを比較し、最大値算出部２９ａではそ
の大きい方を新たな最大値Ｚmax(k)として記憶し、また
最小値算出部２９ｂではその小さい方を新たな最小値Ｚ
min(k)として記憶する。そして斯く得られた最大値Ｚma
x(k)から最小値Ｚmin(k)を加算器３１で減算し、ＮＲＲ
Ｏ最大値算出部３２ａでは遅延器３３ａに記憶されてい
る前回までの最大値と今回の最大値とを比較して大きい
方を新たな最大値Ｐmax(k)として記憶すると共にこの記
憶された最大値が方位ｋにおけるＮＲＲＯ値として出力
される。同様に加算器３１からの出力値に基づき、ＮＲ
ＲＯ最小値算出部３２ｂでは遅延器３３ｂに記憶されて
いる前回までの最小値と今回の最小値とを比較して小さ
い方を新たな最小値Ｐmin(k)として記憶すると共にこの
記憶された最小値が方位ｋにおけるＮＲＲＯ値として出
力される。そしてこの後、これらＮＲＲ０値Ｐmax(k)の
中からその最大値Ｐmax及びその方位ｋmax、ＮＲＲＯ値
Ｐmin(k)の中からその最小値Ｐmin及びその方位ｋminを
算出する。
【００３０】また、図８は本実施例をＤＳＰで行う他の
実施例を示したものであって、観測軸方向の方位数ｍが
４の倍数の場合は図７の構成例に比し、より高速演算可
能とされている。
実施例を示したものであって、観測軸方向の方位数ｍが
４の倍数の場合は図７の構成例に比し、より高速演算可
能とされている。
【００３１】すなわち、エンコーダ２２からの１回転当
たりＮパルスのクロックに同期して得られたＸ軸方向及
びＹ軸方向の変位信号（アナログ信号）を同時にデジタ
ル信号に変換し、斯く得られた一組の振動測定値ｘ
（ｔ）、ｙ（ｔ）を余弦値演算部３４ａ及び正弦値演算
部３４ｂに入力してｍ方位の係数対（cos2πk/m 、sin2
πk/m)を演算し、その演算結果を加算器３５ａ〜３５ｄ
に入力し、これら係数対について、夫々の加算器３５ａ
〜３５ｄで加減算して４種類の偏心量Ｓn(k)を生成する
ことにより、図７の構成に比べて乗算回数は１／４とな
り、高速演算化を図ることができる。
たりＮパルスのクロックに同期して得られたＸ軸方向及
びＹ軸方向の変位信号（アナログ信号）を同時にデジタ
ル信号に変換し、斯く得られた一組の振動測定値ｘ
（ｔ）、ｙ（ｔ）を余弦値演算部３４ａ及び正弦値演算
部３４ｂに入力してｍ方位の係数対（cos2πk/m 、sin2
πk/m)を演算し、その演算結果を加算器３５ａ〜３５ｄ
に入力し、これら係数対について、夫々の加算器３５ａ
〜３５ｄで加減算して４種類の偏心量Ｓn(k)を生成する
ことにより、図７の構成に比べて乗算回数は１／４とな
り、高速演算化を図ることができる。
【００３２】図９（Ｉ）〜（VI）は、上記非繰返し回転
精度測定装置による測定手法の第２の実施例を示した図
であって、本第２の実施例では各々一組の振動測定値ｘ
（ｔ）、ｙ（ｔ）から偏心等回転に同期して生じる回転
同期成分を除去した後、非回転同期成分であるＮＲＲＯ
値を算出している。
精度測定装置による測定手法の第２の実施例を示した図
であって、本第２の実施例では各々一組の振動測定値ｘ
（ｔ）、ｙ（ｔ）から偏心等回転に同期して生じる回転
同期成分を除去した後、非回転同期成分であるＮＲＲＯ
値を算出している。
【００３３】すなわち、まず図９（Ｉ）に示すように、
第１の実施例と同様、内輪９の１回転当たりＮ組の振動
測定値ｘ（ｔ）、ｙ（ｔ）をＲ周期分取り込む。次い
で、図９（II）に示すように、各振動測定値ｘ（ｔ）、
ｙ（ｔ）について回転同期成分に起因する同期振動値
ｘ′（ｔ）、ｙ′（ｔ）を算出して同期振動波形を抽出
する。ここで、同期振動値ｘ′（ｔ）、ｙ′（ｔ）は、
振動測定値ｘ（ｔ）、ｙ（ｔ）と内輪９の回転同期パル
スに基づき同位相の信号同士を加算し、斯く加算された
値を周期Ｒで除算する所謂同期加算をすることにより得
られる。
第１の実施例と同様、内輪９の１回転当たりＮ組の振動
測定値ｘ（ｔ）、ｙ（ｔ）をＲ周期分取り込む。次い
で、図９（II）に示すように、各振動測定値ｘ（ｔ）、
ｙ（ｔ）について回転同期成分に起因する同期振動値
ｘ′（ｔ）、ｙ′（ｔ）を算出して同期振動波形を抽出
する。ここで、同期振動値ｘ′（ｔ）、ｙ′（ｔ）は、
振動測定値ｘ（ｔ）、ｙ（ｔ）と内輪９の回転同期パル
スに基づき同位相の信号同士を加算し、斯く加算された
値を周期Ｒで除算する所謂同期加算をすることにより得
られる。
【００３４】そしてこの後、各振動測定値ｘ（ｔ）、ｙ
（ｔ）から同期振動値ｘ′（ｔ）、ｙ′（ｔ）を減算し
て非回転同期振動に起因する非同期振動値ｘ″（ｔ）、
ｙ″（ｔ）を算出し、図９（III）に示すように、非回
転同期成分のみに起因した非同期振動波形を生成する。
（ｔ）から同期振動値ｘ′（ｔ）、ｙ′（ｔ）を減算し
て非回転同期振動に起因する非同期振動値ｘ″（ｔ）、
ｙ″（ｔ）を算出し、図９（III）に示すように、非回
転同期成分のみに起因した非同期振動波形を生成する。
【００３５】次に、図９（IV）に示すように、各サンプ
ル点における観測軸θ(k)方向の回転振れを外輪４の全
周に亙って算出する。その結果、図９（Ｖ）に示すよう
に、時系列に変化するような形でＮＲＲＯ値の振動波形
曲線が得られる。
ル点における観測軸θ(k)方向の回転振れを外輪４の全
周に亙って算出する。その結果、図９（Ｖ）に示すよう
に、時系列に変化するような形でＮＲＲＯ値の振動波形
曲線が得られる。
【００３６】そして最後にこれら各振動波形曲線を重畳
し、ＮＲＲＯ値の最大値を結ぶ曲線Ｃ及びＮＲＲＯ値の
最小値を結ぶ曲線Ｄを描き、Ｐ(k)値中の最大値とそれ
に対応する観測軸方向、すなわち（Ｐmax 、θmax ) 、
及びＰ(k)値中の最小値とそれに対応する観測軸方向、
すなわち（Ｐmin 、θmin ) を算出し、極座標表示等に
より結果を表示する。
し、ＮＲＲＯ値の最大値を結ぶ曲線Ｃ及びＮＲＲＯ値の
最小値を結ぶ曲線Ｄを描き、Ｐ(k)値中の最大値とそれ
に対応する観測軸方向、すなわち（Ｐmax 、θmax ) 、
及びＰ(k)値中の最小値とそれに対応する観測軸方向、
すなわち（Ｐmin 、θmin ) を算出し、極座標表示等に
より結果を表示する。
【００３７】図１０（Ｉ）〜（IV）は、上記非繰返し回
転精度測定装置による測定手法の第３の実施例を示した
図であって、本第３の実施例では固定輪である外輪４の
有するＮＲＲＯ値の最大値及び最小値の方向は軸受の形
状誤差等により固有のものであるため、その最大値及び
最小値方向のみに着目してＮＲＲＯ値の最大値及び最小
値を算出している。
転精度測定装置による測定手法の第３の実施例を示した
図であって、本第３の実施例では固定輪である外輪４の
有するＮＲＲＯ値の最大値及び最小値の方向は軸受の形
状誤差等により固有のものであるため、その最大値及び
最小値方向のみに着目してＮＲＲＯ値の最大値及び最小
値を算出している。
【００３８】すなわち、まず図１０（Ｉ）に示すよう
に、上記第１及び第２の実施例と同様、内輪９の１回転
当たりＮ個の一組の振動測定値ｘ（ｔ）、ｙ（ｔ）をＲ
周期分取り込む。次いで、夫々の振動測定値ｘ（ｔ）、
ｙ（ｔ）のデータからＬ個（但し、ＬはＬ＜Ｎとなるよ
うに周波数の分解能等を考慮し、適宜選択する）のデー
タについて高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を行い、図１０
（II）に示すように、外輪４の回転振れによるスペクト
ラム振幅Ｘ0（ｆ）、Ｙ0（ｆ）を求める。次いで、図１
０（III）に示すように、スペクトラム振幅Ｘ0（ｆ）、
Ｙ0（ｆ）に基づいて観測軸θ(k)方向の回転振れを外輪
４の全周に亙って算出して振動波形曲線Ｅを生成し、そ
の最大値及び最小値を示す方向、すなわちθmax 、θmi
nを求める。そして最後に図１０（IV）（ａ）、（ｂ）
に示すように、θmax 方向及びθmin方向について上記
第１の実施例と同様の手法でＮＲＲＯ値の最大値Ｐmax
及び最小値Ｐminを求める。
に、上記第１及び第２の実施例と同様、内輪９の１回転
当たりＮ個の一組の振動測定値ｘ（ｔ）、ｙ（ｔ）をＲ
周期分取り込む。次いで、夫々の振動測定値ｘ（ｔ）、
ｙ（ｔ）のデータからＬ個（但し、ＬはＬ＜Ｎとなるよ
うに周波数の分解能等を考慮し、適宜選択する）のデー
タについて高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を行い、図１０
（II）に示すように、外輪４の回転振れによるスペクト
ラム振幅Ｘ0（ｆ）、Ｙ0（ｆ）を求める。次いで、図１
０（III）に示すように、スペクトラム振幅Ｘ0（ｆ）、
Ｙ0（ｆ）に基づいて観測軸θ(k)方向の回転振れを外輪
４の全周に亙って算出して振動波形曲線Ｅを生成し、そ
の最大値及び最小値を示す方向、すなわちθmax 、θmi
nを求める。そして最後に図１０（IV）（ａ）、（ｂ）
に示すように、θmax 方向及びθmin方向について上記
第１の実施例と同様の手法でＮＲＲＯ値の最大値Ｐmax
及び最小値Ｐminを求める。
【００３９】尚、上記各々実施例では内輪９を回転輪と
し、外輪４を固定輪としているが、内輪９を固定輪と
し、外輪４を回転輪としてもよい。すなわち、図１１及
び図１２に示すように、内輪２に軸４１を内挿して軸４
１の回転振れを測定することもできる。該非繰返し回転
精度測定装置は、凹所が形成された回転支持部材４２で
外輪４を掴持すると共に、予圧治具４３、防振ゴム４
４、加圧機構４５等からなる固定支持部材４６で軸４１
を固定支持し、かつ一対の振動センサ５ａ、５ｂは軸４
１に対して相互に直交する位置に配設されている。この
ように、軸受２を回転させる一方、軸４１を固定するこ
とにより、該軸４１の振れの非繰返し回転精度を測定す
ることができる。
し、外輪４を固定輪としているが、内輪９を固定輪と
し、外輪４を回転輪としてもよい。すなわち、図１１及
び図１２に示すように、内輪２に軸４１を内挿して軸４
１の回転振れを測定することもできる。該非繰返し回転
精度測定装置は、凹所が形成された回転支持部材４２で
外輪４を掴持すると共に、予圧治具４３、防振ゴム４
４、加圧機構４５等からなる固定支持部材４６で軸４１
を固定支持し、かつ一対の振動センサ５ａ、５ｂは軸４
１に対して相互に直交する位置に配設されている。この
ように、軸受２を回転させる一方、軸４１を固定するこ
とにより、該軸４１の振れの非繰返し回転精度を測定す
ることができる。
【００４０】さらに、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく要旨を逸脱しない範囲での変更可能なこと
はいうまでもない。例えば、上記実施例では軸受の外輪
の変位量に基づいて非繰返し回転精度を測定している
が、速度振幅や加速度振幅に基づいて測定することも可
能である。
ものではなく要旨を逸脱しない範囲での変更可能なこと
はいうまでもない。例えば、上記実施例では軸受の外輪
の変位量に基づいて非繰返し回転精度を測定している
が、速度振幅や加速度振幅に基づいて測定することも可
能である。
【００４１】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の回
転体の非繰返し回転精度測定装置によれば、転がり軸受
の外輪及び内輪の一方を固定支持し、外輪及び内輪の他
方を回転可能に支持し、固定支持された外輪及び内輪の
一方の相互に直交する位置に配設された一対の振動検出
手段により振動を検出し、回転可能に支持された外輪及
び内輪の他方に同期して外輪及び内輪の他方の所定回転
角度毎に、検出結果に基づいて一組の振動測定値を取得
し、一組の振動測定値に基づき所定方位毎の振動値を算
出して外輪及び内輪の一方の全周に亙る振動波形を生成
し、得られた振動波形の変動幅の最大値及び最小値とそ
の方位を算出して、相対的に回転する外輪、内輪、及び
外輪と内輪との間を転動する複数の転動体を備える転が
り軸受の非繰返し回転精度を測定するので、転がり軸受
の非繰返し回転精度の最大値と最小値を得ることがで
き、前記最大値を転がり軸受の非繰返し回転精度として
代表させることにより、転がり軸受が所望の構造体に組
み込まれた場合においても非繰返し回転精度の最悪値を
予測することができる。また、転がり軸受を組み込む構
造体の振れ特性を必要とする方向に前記最小値の方向と
合致させることにより、当該構造体の大幅な性能向上を
図ることができる。
転体の非繰返し回転精度測定装置によれば、転がり軸受
の外輪及び内輪の一方を固定支持し、外輪及び内輪の他
方を回転可能に支持し、固定支持された外輪及び内輪の
一方の相互に直交する位置に配設された一対の振動検出
手段により振動を検出し、回転可能に支持された外輪及
び内輪の他方に同期して外輪及び内輪の他方の所定回転
角度毎に、検出結果に基づいて一組の振動測定値を取得
し、一組の振動測定値に基づき所定方位毎の振動値を算
出して外輪及び内輪の一方の全周に亙る振動波形を生成
し、得られた振動波形の変動幅の最大値及び最小値とそ
の方位を算出して、相対的に回転する外輪、内輪、及び
外輪と内輪との間を転動する複数の転動体を備える転が
り軸受の非繰返し回転精度を測定するので、転がり軸受
の非繰返し回転精度の最大値と最小値を得ることがで
き、前記最大値を転がり軸受の非繰返し回転精度として
代表させることにより、転がり軸受が所望の構造体に組
み込まれた場合においても非繰返し回転精度の最悪値を
予測することができる。また、転がり軸受を組み込む構
造体の振れ特性を必要とする方向に前記最小値の方向と
合致させることにより、当該構造体の大幅な性能向上を
図ることができる。
【００４２】さらに、振動検出手段を固定させると共
に、転がり軸受の外輪及び内輪の一方を固定支持してい
るので、双方を回転させたり、振動検出手段を回転させ
る必要もなく、構造が簡素であり、かつ高精度の非繰返
し回転精度を得ることができる。
に、転がり軸受の外輪及び内輪の一方を固定支持してい
るので、双方を回転させたり、振動検出手段を回転させ
る必要もなく、構造が簡素であり、かつ高精度の非繰返
し回転精度を得ることができる。
【００４３】また、回転に同期して演算処理を行ってい
るので、極めて高速な処理を行うことが可能となる。請
求項２記載の非繰返し回転精度測定装置によれば、振動
波形生成手段及び最大値・最小値算出手段がデジタルシ
グナルプロセッサにて構成されたので、高速演算を可能
とすることができる。 請求項３記載の非繰返し回転精度
測定装置によれば、所定方位の数が４の倍数であり、デ
ジタルシグナルプロセッサが、一組の振動測定値に基づ
き一対の正弦値及び余弦値から成る係数対を演算し、演
算された係数対に４種類の加減算を実行するので、より
高速な演算を可能とすることができる。 請求項４記載の
非繰返し回転精度測定装置によれば、固定支持された外
輪及び内輪の一方のうねりの山数を３０山から５０山の
間で評価することができる。 請求項５記載の非繰返し回
転精度測定装置によれば、所定回転角度毎に、所定回転
角度位置の振動値から所定回転角度位置の同期振動値を
減算することによって所定回転角度位置の非同期振動値
を算出し、非回転同期成分のみに起因した非同期振動波
形を生成するので、時系列に変化するような形で非回転
同期成分の振動波形曲線を得ることができる。 請求項６
記載の非繰返し回転精度測定装置によれば、所定範囲に
おける所定回転角度位置の振動値について高速フーリエ
変換を行い、該フーリエ変換により得られたスペクトラ
ム振幅に基づき振動波形を生成するので、所定回転角度
位置毎の回転振れを外輪及び内輪の一方の全周に亙って
算出することができる。
るので、極めて高速な処理を行うことが可能となる。請
求項２記載の非繰返し回転精度測定装置によれば、振動
波形生成手段及び最大値・最小値算出手段がデジタルシ
グナルプロセッサにて構成されたので、高速演算を可能
とすることができる。 請求項３記載の非繰返し回転精度
測定装置によれば、所定方位の数が４の倍数であり、デ
ジタルシグナルプロセッサが、一組の振動測定値に基づ
き一対の正弦値及び余弦値から成る係数対を演算し、演
算された係数対に４種類の加減算を実行するので、より
高速な演算を可能とすることができる。 請求項４記載の
非繰返し回転精度測定装置によれば、固定支持された外
輪及び内輪の一方のうねりの山数を３０山から５０山の
間で評価することができる。 請求項５記載の非繰返し回
転精度測定装置によれば、所定回転角度毎に、所定回転
角度位置の振動値から所定回転角度位置の同期振動値を
減算することによって所定回転角度位置の非同期振動値
を算出し、非回転同期成分のみに起因した非同期振動波
形を生成するので、時系列に変化するような形で非回転
同期成分の振動波形曲線を得ることができる。 請求項６
記載の非繰返し回転精度測定装置によれば、所定範囲に
おける所定回転角度位置の振動値について高速フーリエ
変換を行い、該フーリエ変換により得られたスペクトラ
ム振幅に基づき振動波形を生成するので、所定回転角度
位置毎の回転振れを外輪及び内輪の一方の全周に亙って
算出することができる。
【図１】本発明に係る非繰返し回転精度測定装置の一実
施例を示す正面図である。
施例を示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】上記非繰返し回転精度測定装置による測定手法
の第１の実施例を説明するための図である。
の第１の実施例を説明するための図である。
【図４】上記第１の実施例の測定手順を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図５】最大値曲線Ｚmax(k)及び最小値曲線Ｚmin(k)の
一例を示す図である。
一例を示す図である。
【図６】ＮＲＲＯ値の最大値Ｐmax とその方位kmax、及
びＮＲＲＯ値の最小値Ｐmin とその方位kminとの関係の
一例を示している。
びＮＲＲＯ値の最小値Ｐmin とその方位kminとの関係の
一例を示している。
【図７】図１の制御部をデジタルシグナルプロセッサ
（ＤＳＰ）で構成した例を模式的に示した電気回路図で
ある。
（ＤＳＰ）で構成した例を模式的に示した電気回路図で
ある。
【図８】図１の演算部を高速算法で構成した例を模式的
に示した電気回路図である。
に示した電気回路図である。
【図９】上記非繰返し回転精度測定装置による測定手法
の第２の実施例を説明するための図である。
の第２の実施例を説明するための図である。
【図１０】上記非繰返し回転精度測定装置による測定手
法の第３の実施例を説明するための図である。
法の第３の実施例を説明するための図である。
【図１１】非繰返し回転精度測定装置の他の実施例を示
す正面図である。
す正面図である。
【図１２】図１１のＦ−Ｆ矢視図である。
【図１３】非繰返し回転精度の従来の測定手法を説明す
るための図である。
るための図である。
【図１４】軸受の構成要素に対する非繰返し回転精度の
占める割合を示す図である。
占める割合を示す図である。
２ 軸受
５ａ、５ｂ 振動センサ（振動検出手段）
７ 制御部（振動測定値取得手段、振動波形生成手段、
最大値・最小値算出手段） ８、４６ 固定支持部（固定支持手段） １０、４２ 回転支持部（回転支持手段）
最大値・最小値算出手段） ８、４６ 固定支持部（固定支持手段） １０、４２ 回転支持部（回転支持手段）
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(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01H 17/00
G01M 19/00
Claims (6)
- 【請求項１】 相対的に回転する外輪、内輪、及び前記
外輪と前記内輪との間を転動する複数の転動体を備える
転がり軸受の非繰返し回転精度を測定する非繰返し回転
精度測定装置であって、 前記外輪及び前記内輪の一方を固定支持する固定支持手
段と、 前記外輪及び前記内輪の他方を回転可能に支持する回転
支持手段と、 前記固定支持された外輪及び内輪の一方の相互に直交す
る位置に配設されて振動を検出する一対の振動検出手段
と、 前記回転可能に支持された外輪及び内輪の他方に同期し
て前記外輪及び前記内輪の他方の所定回転角度毎に、前
記振動検出手段の検出結果に基づいて一組の振動測定値
を取得する振動測定値取得手段と、 前記一組の振動測定値に基づき所定方位毎の振動値を算
出して前記外輪及び前記内輪の一方の全周に亙る振動波
形を生成する振動波形生成手段と、 前記振動波形生成手段により得られた振動波形の変動幅
の最大値及び最小値とその方位を算出する最大値・最小
値算出手段とを具備していることを特徴とする非繰返し
回転精度測定装置。 - 【請求項２】 前記振動波形生成手段及び前記最大値・
最小値算出手段は、デジタルシグナルプロセッサにて構
成されたことを特徴とする請求項１記載の非繰返し回転
精度測定装置。 - 【請求項３】 前記所定方位の数が４の倍数であり、前
記デジタルシグナルプロセッサは、前記一組の振動測定
値に基づき一対の正弦値及び余弦値から成る係数対を演
算する演算部と、前記演算された係数対に４種類の加減
算を実行する加算器とを含むことを特徴とする請求項２
記載の非繰返し回転精度測定装置。 - 【請求項４】 前記最大値・最小値算出手段は、前記所
定方位毎の振動値の最大値及び最小値に基づいて前記振
動波形の変動幅を算出し、該算出された変動幅を前記外
輪及び前記内輪の一方の全周に亙って、互いに比較する
ことによって前記算出された変動幅の最大値及び最小値
とその方位とを算出することを特徴とする請求項１乃至
３のいずれか１項に記載の非繰返し回転精度測定装置。 - 【請求項５】 前記振動波形生成手段は、前記所定回転
角度毎に、前記所定 回転角度位置の振動値から前記所定
回転角度位置の同期振動値を減算することによって前記
所定回転角度位置の非同期振動値を算出し、非回転同期
成分のみに起因した非同期振動波形を生成することを特
徴とする請求項１記載の非繰返し回転精度測定装置。 - 【請求項６】 前記振動波形生成手段は、所定範囲にお
ける前記所定回転角度位置の振動値について高速フーリ
エ変換を行い、該フーリエ変換により得られたスペクト
ラム振幅に基づき前記振動波形を生成することを特徴と
する請求項１記載の非繰返し回転精度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27608793A JP3379170B2 (ja) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | 非繰返し回転精度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27608793A JP3379170B2 (ja) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | 非繰返し回転精度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07103815A JPH07103815A (ja) | 1995-04-21 |
| JP3379170B2 true JP3379170B2 (ja) | 2003-02-17 |
Family
ID=17564623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27608793A Expired - Lifetime JP3379170B2 (ja) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | 非繰返し回転精度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3379170B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3876956B2 (ja) * | 1999-10-18 | 2007-02-07 | 日本精工株式会社 | 軸受検査装置 |
| US6694816B2 (en) | 2000-12-06 | 2004-02-24 | Nsk Ltd. | Apparatus and method for evaluating rotational accuracy of rolling bearing and rolling bearing evaluated by the rotational accuracy evaluation method, and apparatus and method for radial vibration of rotating body and rotation unit with rotating body evaluated by the radial vibration evaluation method |
| JP4039052B2 (ja) * | 2000-12-19 | 2008-01-30 | 日本精工株式会社 | 回転装置の振動診断装置 |
| US6937941B2 (en) * | 2003-11-20 | 2005-08-30 | Bently Nevada, Llc | Impulse monitoring system: apparatus and method |
| JP4912017B2 (ja) * | 2006-04-11 | 2012-04-04 | Ｎｔｎ株式会社 | 転がり軸受の回転振れ信号分析装置および転がり軸受生産システム |
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| KR101409199B1 (ko) * | 2013-02-15 | 2014-06-20 | 인하대학교 산학협력단 | 공작기계 주축 회전정밀도 측정장치 |
| JP6091970B2 (ja) * | 2013-04-12 | 2017-03-08 | Ntn株式会社 | 検査装置 |
| DE102023105683A1 (de) | 2023-03-08 | 2024-09-12 | Carl Mahr Holding Gmbh | Verfahren zur Ermittlung eines Positionsfehlers in einem Gerät, Gerät zur Durchführung des Verfahrens sowie Computerprogrammprodukt |
-
1993
- 1993-10-06 JP JP27608793A patent/JP3379170B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07103815A (ja) | 1995-04-21 |
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