JP6327005B2 - Rolling bearing axial clearance measuring device and measuring method - Google Patents
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Description
転がり軸受、特にCTスキャナ装置などに使用される、大型で薄肉の転がり軸受のアキシャルすきまを測定するための測定装置及び測定方法に関する。 The present invention relates to a measuring apparatus and a measuring method for measuring an axial clearance of a large-sized and thin-walled rolling bearing used in a rolling bearing, particularly a CT scanner device.
転がり軸受として、外輪及び内輪のいずれか一方の軌道輪を、軸方向中央部で2分割した複列アンギュラ玉軸受がある(例えば特許文献1参照)。この複列アンギュラ玉軸受は、CTスキャナ装置に使用される大型の転がり軸受である。図6に、複列アンギュラ玉軸受10の軸方向断面における要部拡大図を示す。複列アンギュラ玉軸受10は、内周に2列の外側軌道面1a,1bを有する外輪1と、外周に前記外側軌道面1a,1bに対向する2列の内側軌道面21,31を有する内輪2,3と、を同軸に設け、前記外側軌道面1a,1bと内側軌道面21,31との間に、保持器5,5によって保持された複数の玉4,4を介在させている。
As a rolling bearing, there is a double-row angular contact ball bearing in which one of the outer ring and the inner ring is divided into two at the axial center (see, for example, Patent Document 1). This double row angular contact ball bearing is a large-sized rolling bearing used in a CT scanner device. In FIG. 6, the principal part enlarged view in the axial cross section of the double row angular contact ball bearing 10 is shown. The double-row angular ball bearing 10 includes an
一般的に、転がり軸受は、組み立てた状態で軌道面と玉との間に形成されるすきまが大き過ぎるときは、回転精度が悪くなったり回転中に異音が生じたりする。一方、そのすきまが小さ過ぎるときは、すなわち、軌道面と玉との間に予圧が過大に付与されたときは、回転トルクが大きくなって異常に昇温したり、寿命が低下したりして問題となる。そこで、上記の複列アンギュラ玉軸受においても、適正なアキシャルすきまが付与されているかどうかを確認するために、アキシャルすきまを正確に測定する必要がある。 Generally, when the clearance formed between the raceway surface and the ball is too large in the assembled state, the rolling bearing deteriorates in rotation accuracy or generates noise during rotation. On the other hand, when the clearance is too small, that is, when the preload is excessively applied between the raceway surface and the ball, the rotational torque increases and the temperature rises abnormally or the service life decreases. It becomes a problem. Therefore, it is necessary to accurately measure the axial clearance in the double row angular contact ball bearing described above in order to confirm whether or not an appropriate axial clearance is provided.
複列アンギュラ玉軸受のアキシャルすきまを測定するときは、外輪及び内輪のいずれか一方を固定して、他方を軸方向に動かしたときの、その他方の軸方向変位から求める。大型の転がり軸受はサイズが大きく取り扱いが困難なため、専用の精密測定装置はほとんど使用されず、定盤などの上に置いたままの状態で、簡易な測定装置を用いて測定することが多い。 When measuring the axial clearance of a double row angular contact ball bearing, it is obtained from the axial displacement of the other when the outer ring or inner ring is fixed and the other is moved in the axial direction. Large rolling bearings are large and difficult to handle, so dedicated precision measuring devices are rarely used, and they are often measured with a simple measuring device while left on a surface plate. .
上記のように、定盤の上に置いた状態で測定するときは、円周方向数箇所(一般的は3箇所)で内輪および外輪と定盤との間に直方体のブロックを挿入して、外輪に対する内輪の軸方向変位を測定している。具体的には、以下のステップで測定が行われる。
第1ステップ:定盤の上にブロックAをおいて、その上に内輪を載置する。外輪は浮いた状態である。
第2ステップ:外輪を持ち上げる。同時に内輪が持ち上がる。外輪を持ち上げるときはジャッキや梃子が用いられる。
第3ステップ:外輪の下方にブロックB(ブロックBの高さはブロックAの高さより高い)を配置して、ブロックBの上に外輪を載置する。内輪が浮いた状態になる。
第4ステップ:第1ステップと第3ステップにおける、外輪に対する内輪の軸方向位置の変化量を算出して、アキシャルすきまを求める。
As mentioned above, when measuring on the surface plate, insert a rectangular parallelepiped block between the inner and outer rings and the surface plate at several places in the circumferential direction (generally three places) The axial displacement of the inner ring relative to the outer ring is measured. Specifically, measurement is performed in the following steps.
First step: Place block A on the surface plate and place the inner ring on it. The outer ring is in a floating state.
Second step: Lift the outer ring. At the same time, the inner ring is lifted. Jacks and insulators are used to lift the outer ring.
Third step: The block B (the height of the block B is higher than the height of the block A) is arranged below the outer ring, and the outer ring is placed on the block B. The inner ring is in a floating state.
Fourth step: An axial clearance is obtained by calculating the amount of change in the axial position of the inner ring relative to the outer ring in the first step and the third step.
直径が1m程度の大型の転がり軸受では、その重量が100kgを超えるものがある。このため、転がり軸受全体を持ち上げることが難しいので、第2ステップでは、外輪の円周上の一箇所だけを持ち上げ、その持ち上げた場所でブロックBを配置し、外輪を載置する。この作業を順次円周方向に実施する。こうして、ブロックBに外輪を載置する作業が円周方向の全周で完了した時に、第3ステップが完了する。 Some large rolling bearings with a diameter of about 1 m have a weight exceeding 100 kg. For this reason, since it is difficult to lift the entire rolling bearing, in the second step, only one place on the circumference of the outer ring is lifted, the block B is arranged at the lifted place, and the outer ring is placed. This operation is sequentially performed in the circumferential direction. Thus, when the work of placing the outer ring on the block B is completed on the entire circumference in the circumferential direction, the third step is completed.
ここで、外輪の円周上の最初の一箇所を持ち上げたときは、径方向の反対側で内輪がブロックAで支持されている。大型の転がり軸受では、直径の大きさに比べて内輪や外輪が肉薄に製作されているので、径方向の両側で支持すると、支持されていない円周上の部分で外輪や内輪が自重により撓んで変形する。
測定すべきアキシャルすきまの大きさは0.1mm程度である。これに対して、上記の撓み量は、最も大きく変位した個所では最大で数mmに達する場合がある。このような撓みが生じると、転がり軸受を支持している箇所が互いに径方向に引き寄せられるので、上記の第3ステップでブロックBの上に外輪を載置した時に、転がり軸受が真円の状態を保つことが出来なくなる。このため、正確なアキシャルすきま測定が困難になるという問題があった。
Here, when the first part on the circumference of the outer ring is lifted, the inner ring is supported by the block A on the opposite side in the radial direction. In large rolling bearings, the inner and outer rings are made thinner than the diameter, so if they are supported on both sides in the radial direction, the outer and inner rings are bent by their own weight on the unsupported circumference. Deform.
The size of the axial clearance to be measured is about 0.1 mm. On the other hand, the amount of deflection described above may reach a maximum of several millimeters at the location where the displacement is the largest. When such a deflection occurs, the portions supporting the rolling bearing are pulled toward each other in the radial direction. Therefore, when the outer ring is placed on the block B in the third step, the rolling bearing is in a perfect circle state. Cannot be maintained. For this reason, there has been a problem that accurate axial clearance measurement becomes difficult.
このような事情にかんがみ、本発明の目的は、特に大型で薄肉の転がり軸受について、構成が簡易な測定装置を用いて、アキシャルすきまを正確に測定することである。 In view of such circumstances, an object of the present invention is to accurately measure an axial clearance using a measuring device with a simple configuration, particularly for a large and thin rolling bearing.
本発明による転がり軸受のアキシャルすきま測定装置の1形態は、内周に外側軌道面を有する外輪と、前記外輪と同軸に配置されて、外周に前記外側軌道面と対向する内側軌道面を有する内輪と、前記外側軌道面と前記内側軌道面との間に転動自在に配置された複数の転動体と、を有する転がり軸受のアキシャルすきま測定装置であって、基準台に載置されて、前記内輪を略水平に支持する支持部材と、複数箇所に設置された脚部を介して、前記基準台に対して略水平に載置されていて、前記外輪を支持した状態で、前記脚部の長さに応じて略鉛直方向に変位する可動部材と、前記内輪と前記外輪との軸方向の相対的な変位を計測する計測手段と、を有し、前記可動部材は、前記外輪に沿って少なくとも円周方向に連続した一体物であり、前記外輪を全周にわたり支持した状態で変位する。 One form of an axial clearance measuring device for a rolling bearing according to the present invention includes an outer ring having an outer raceway surface on the inner periphery, and an inner ring having an inner raceway surface disposed coaxially with the outer ring and facing the outer raceway surface on the outer periphery. And an axial clearance measuring device for a rolling bearing having a plurality of rolling elements arranged so as to be freely rollable between the outer raceway surface and the inner raceway surface, mounted on a reference table, With the support member for supporting the inner ring substantially horizontally and the leg portions installed at a plurality of positions, the support member is mounted substantially horizontally with respect to the reference table and supports the outer ring. A movable member that is displaced in a substantially vertical direction according to a length; and a measuring unit that measures a relative displacement in the axial direction between the inner ring and the outer ring, and the movable member extends along the outer ring. At least one piece that is continuous in the circumferential direction. The outer ring is displaced while supporting over the entire circumference.
本発明による転がり軸受のアキシャルすきま測定装置の他の形態は、内周に外側軌道面を有する外輪と、前記外輪と同軸に配置されて、外周に前記外側軌道面と対向する内側軌道面を有する内輪と、前記外側軌道面と前記内側軌道面との間に転動自在に配置された複数の転動体と、を有する転がり軸受のアキシャルすきま測定装置であって、基準台に載置されて、前記外輪を略水平に支持する支持部材と、複数箇所に設置された脚部を介して、前記基準台に対して略水平に載置されていて、前記内輪を支持した状態で、前記脚部の長さに応じて略鉛直方向に変位する可動部材と、前記内輪と前記外輪との軸方向の相対的な変位を計測する計測手段と、を有し、前記可動部材は、前記内輪に沿って少なくとも円周方向に連続した一体物であり、前記内輪を全周にわたり支持した状態で変位する。 Another embodiment of the axial clearance measuring device for a rolling bearing according to the present invention has an outer ring having an outer raceway surface on the inner circumference, and an inner raceway surface arranged coaxially with the outer ring and facing the outer raceway surface on the outer circumference. An axial clearance measuring device for a rolling bearing having an inner ring, and a plurality of rolling elements arranged so as to be freely rollable between the outer raceway surface and the inner raceway surface, mounted on a reference table, With the support member supporting the outer ring substantially horizontally and the leg portions installed at a plurality of locations, the leg portion is mounted substantially horizontally with respect to the reference base and supports the inner ring. A movable member that is displaced in a substantially vertical direction in accordance with the length of the inner ring, and a measuring unit that measures a relative displacement in the axial direction between the inner ring and the outer ring, and the movable member extends along the inner ring. Are at least one piece continuous in the circumferential direction, The serial inner ring is displaced while supporting over the entire circumference.
本発明による転がり軸受のアキシャルすきま測定方法の1形態は、転がり軸受のアキシャルすきま測定装置の前記1形態を用いた転がり軸受のアキシャルすきま測定方法であって、前記支持部材に前記内輪を載置し、前記外輪が前記可動部材と接触しない状態で、前記外輪に対する前記内輪の鉛直方向の高さX1を測定する第1ステップと、前記可動部材を、前記脚部の長さを変えて略鉛直方向に変位させることによって、前記可動部材に外輪の全体が載置されるとともに前記内輪が前記支持部材から離れた状態になるまで、前記外輪を略鉛直方向に変位させる第2ステップと、前記内輪が前記支持部材から離れた状態で、前記外輪に対する前記内輪の鉛直方向の高さX2を測定する第3ステップと、高さX1と高さX2の差ΔXからアキシャルすきまを求める第4ステップと、からなる。 One form of the axial clearance measuring method for a rolling bearing according to the present invention is an axial clearance measuring method for a rolling bearing using the above-described form of the axial clearance measuring apparatus for a rolling bearing, wherein the inner ring is mounted on the support member. A first step of measuring a vertical height X1 of the inner ring with respect to the outer ring in a state where the outer ring is not in contact with the movable member, and the movable member is changed in a substantially vertical direction by changing the length of the leg portion. A second step of displacing the outer ring in a substantially vertical direction until the entire outer ring is placed on the movable member and the inner ring is separated from the support member. A third step of measuring the vertical height X2 of the inner ring with respect to the outer ring in a state of being separated from the support member, and the difference ΔX between the height X1 and the height X2 A fourth step of obtaining a Le gap consists.
本発明による転がり軸受のアキシャルすきま測定方法の他の形態は、転がり軸受のアキシャルすきま測定装置の前記他の形態を用いた転がり軸受のアキシャルすきま測定方法であって、前記支持部材に前記外輪を載置し、前記内輪が前記可動部材と接触しない状態で前記内輪に対する前記外輪の鉛直方向の高さX1を測定する第1ステップと、前記可動部材を、前記脚部の長さを変えて略鉛直方向に変位させることによって、前記可動部材に内輪の全体が載置されるとともに前記外輪が前記支持部材から離れた状態になるまで、前記内輪を略鉛直方向に変位させる第2ステップと、前記外輪が前記支持部材から離れた状態で、前記内輪に対する前記外輪の鉛直方向の高さX2を測定する第3ステップと、高さX1と高さX2の差ΔXからアキシャルすきまを求める第4ステップと、からなる。 Another embodiment of the axial clearance measuring method for a rolling bearing according to the present invention is an axial clearance measuring method for a rolling bearing using the other embodiment of the axial clearance measuring device for a rolling bearing, wherein the outer ring is mounted on the support member. A first step of measuring a vertical height X1 of the outer ring with respect to the inner ring in a state where the inner ring is not in contact with the movable member, and changing the length of the leg portion to make the movable member substantially vertical. A second step of displacing the inner ring in a substantially vertical direction until the entire inner ring is placed on the movable member and the outer ring is separated from the support member. In the state where the outer ring is separated from the support member, the third step of measuring the vertical height X2 of the outer ring with respect to the inner ring, and the difference ΔX between the height X1 and the height X2 A fourth step of obtaining a catcher Le gap consists.
本発明によると、特に大型で薄肉の転がり軸受について、構成が簡易な測定装置を用いて、アキシャルすきまを正確に測定することが出来る。 According to the present invention, it is possible to accurately measure the axial clearance using a measuring device having a simple configuration, particularly for a large and thin rolling bearing.
図6によって、アキシャルすきまを測定する対象である複列アンギュラ玉軸受10の構造を詳細に説明する。複列アンギュラ玉軸受10(以下、単に「軸受」という)は、外輪1と、一対の内輪2,3と、外輪1と各内輪2,3との間に転動自在に挿入された転動体である複数の玉4,4と、玉4,4を円周方向に等しい間隔で配置する保持器5,5とで構成されている。
この軸受10は、CTスキャナ装置などに組み込まれる軸受である。軸受10の大きさは概ね、外径が1200mm、内径が1000mm、幅が60mm程度であって、直径の大きさに対して、外輪1や内輪2,3の軸方向断面の断面積が小さい。このため、軸受10の軌道輪は、円周上の一か所だけで持ち上げたり、支持したりする場合には、自重によって容易に変形する。
With reference to FIG. 6, the structure of the double-row angular contact ball bearing 10 which is an object for measuring the axial clearance will be described in detail. A double-row angular ball bearing 10 (hereinafter simply referred to as “bearing”) is a rolling element that is inserted between the
This bearing 10 is a bearing incorporated in a CT scanner device or the like. The outer diameter of the
外輪1は、軸受鋼で製作されている。内周に2列の外側軌道面1a,1bが形成されている。軸方向断面における外側軌道面1a,1bの形状は、円弧で、その曲率半径は玉4の半径よりわずかに大きい。玉4と外側軌道面1a,1bとは、径方向に対して所定の角度をもって傾いた方向で接触する(この角度を「接触角」という)。2列の外側軌道面1a,1bの接触角の向きは、互いに反対向きとなっている。外輪1の軸方向両端には、回転軸と直交する面からなる端面6a,6bが形成されている。
The
内輪2,3は、軸受鋼で製作されている。内輪2,3は互いに同一形状であるので、片方についてのみ説明する。内輪2(3)の外周に、1列の内側軌道面21(31)が形成されている。軸方向断面での内側軌道面21(31)の形状は、円弧で、その曲率半径は玉4の半径よりわずかに大きい。玉4と内側軌道面21(31)とは、所定の接触角をもって接触している。
内側軌道面21(31)の軸方向一方側に、内側軌道面21(31)の最小径とほぼ等しい外径寸法で、円筒形状の肩22(32)が形成されていろ。肩22(32)は、小端面24(34)とつながっている。内側軌道面21(31)の軸方向他方側に、肩22(32)より大径の肩23(33)が形成されている。肩23(33)は、大端面25(35)とつながっている。小端面24(34)と大端面25(35)は、互いに平行でいずれも軸と直交する面である。
The
A cylindrical shoulder 22 (32) having an outer diameter dimension substantially equal to the minimum diameter of the inner raceway surface 21 (31) may be formed on one side in the axial direction of the inner raceway surface 21 (31). The shoulder 22 (32) is connected to the small end face 24 (34). A shoulder 23 (33) having a diameter larger than that of the shoulder 22 (32) is formed on the other side in the axial direction of the inner raceway surface 21 (31). The shoulder 23 (33) is connected to the large end face 25 (35). The small end face 24 (34) and the large end face 25 (35) are parallel to each other and are perpendicular to the axis.
軸受10のアキシャルすきまについて説明する。
軸受10は、外輪1の軸方向両側から、互いに小端面24,34が向き合う方向に内輪2,3が組み立てられる。このとき、外側軌道面1a,1bと内側軌道面21,31の間に、それぞれ所定の数の玉4,4が配置されている。外側軌道面1a,1bと、内側軌道面21,31とが、玉4を挟んで互いに接触角の方向で対向している。
軸受10の各部の寸法は、玉4が外側軌道面1a,1bおよび内側軌道面21,31と接触した状態で、小端面24,34の間に所定の大きさSのすきまが出来るような寸法で製作されている。軸受10をCTスキャナ装置などに組み込むときは、小端面24、34を互いに接触させて、玉4に予圧が負荷される。この時のアキシャルすきまは「負のアキシャルすきま」(大きさがマイナスS)である。
The axial clearance of the
In the
The dimensions of each part of the
次に、本発明の第1実施形態の測定装置7の構成を、図1によって説明する。アキシャルすきまの測定は、定盤50の上に軸受10を、回転軸が鉛直方向となる向きに載置して行う。
測定装置7は、基準台である定盤50と、内輪2,3を鉛直方向に支持するための複数の内側ブロック70(支持部材)と、外輪1を鉛直方向に支持するための可動ベース80(可動部材)と、計測手段であるダイヤルゲージ60とで構成されている。
Next, the configuration of the measuring
The measuring
定盤50は、鋳物で製作されたベースであって上面が平坦に機械加工されて、基準面51になっている。基準面51の大きさは、軸受10を載置したときに、その軸受10の全体を基準面51上に載置できる程度の大きさである。
The
可動ベース80の詳細形状を、図3〜図5で説明する。図3は、可動ベース80の斜視図であり、図4は、その正面図であり、図5はその軸線方向の断面図である。
可動ベース80は、鋼材で製作されていて、一定の厚さを持った平板で略円環状に形成されている。その外周と内周は、互いに同心の略円形状である。以下の説明では、円の中心を通って平板に直交する線を「軸」として、この「軸」に平行な方向を「軸方向」といい、「軸」に直交する方向を「径方向」という。
The detailed shape of the
The
図3に示すように、可動ベース80の軸方向の一方の側に、外輪1を載置する外輪支持面81が形成されている。外輪支持面81の反対側で、軸方向の他方側にはベース端面82が形成されている。可動ベース80の外周には、径方向外方に突出した脚部83が、円周方向に等しい間隔で3箇所に設けられている。
As shown in FIG. 3, an outer
外輪支持面81は、平面状に機械加工が施されていて、その面には、数本の異物排出溝84が径方向に形成されている。外輪支持面81の内周面8の内径寸法は、内輪2の大端面25の外周の直径より大きく、かつ、外輪1の端面6aの内周の直径より小さい。外輪支持面81の外周の直径寸法が、外輪1の外径寸法より大きいので、外輪支持面81が、外輪1の端面6aを全周にわたって支持することができる。
The outer
図4、図5に示すように、ベース端面82は機械加工が施されて、外輪支持面81と平行な平面に仕上げられている。ベース端面82には、円周方向に断続的に肉抜き部85が形成されている。こうして、可動ベース80は、軸方向の片側が外周壁86と内周壁87をリブ88で連結する構造となっているので、可動ベース80の剛性を確保しつつ、重量を低減することが出来る。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
脚部83には、ベース端面82に対して垂直方向に伸縮することが出来る脚89が、組み込まれている。可動ベース80は外輪支持面81を鉛直方向上側にして基準面51に載置される。可動ベース80が、3本の脚89で支持されていて、脚89を伸縮することによって可動ベース80を鉛直方向に上下させることが出来る。
A
脚部83の構造は、本実施形態の本質的な構成ではないので、構造についての詳細な説明は省略するが、下記のような構造を使用することが出来る。たとえば、脚部83に雌ねじを加工して、脚89には、前記雌ねじに螺合する雄ねじを形成した構造がある。雄ねじを回転することによって脚89を伸縮させることが出来る。
Since the structure of the
なお、可動ベース80と定盤50との間に種々の高さのブロックを挿入して、定盤50に対する可動ベース80の鉛直方向の高さを変える構成も、上記の脚部83に相当するものとする。
In addition, the structure which inserts the block of various height between the
可動ベース80の剛性について説明する。剛性は、可動ベース80の径方向の両端を支持したときに、その支持点の間にあって支持されていない部分に生じる軸方向の撓み量で表される。この実施形態における可動ベース80の剛性は、前記支持されていない部分に軸受10の重量と同等の大きさの荷重を負荷したときに、前記支持されていない部分に生じる撓みの大きさが10μm以下となる程度の大きさである。これに対して、アキシャルすきまの大きさは100μm以上である。
したがって、可動ベース80の剛性が十分に大きいので、可動ベース80の撓みはアキシャルすきまの測定に対してほとんど影響を及ぼさない。
The rigidity of the
Therefore, since the rigidity of the
こうして、可動ベース80は、外輪1に沿って円周方向に連続した一体物として形成されていて、外輪1の重量に耐えられる剛性を有している。
In this way, the
再び図1に戻って説明する。可動ベース80の内周側には、軸受10の内輪2を載置するために、3個の内側ブロック70が配置される。内側ブロック70は、可動ベース80の内周面90から径方向内方にわずかに離れた位置で、内周面90に沿って円周方向にほぼ均等な間隔で配置される。
内側ブロック70は、鋼材で製作されていて、その形状は、縦、横、高さが5cm程度の大きさを持つ直方体である。定盤50の上に載置したときの上面の高さH1は、可動ベース80の外輪支持面81の高さH2よりわずかに大きい。また、各内側ブロック70の寸法H1は互いに等しい。
Returning again to FIG. Three
The
計測手段としてのダイヤルゲージ60については図示を省略するが、計測する対象物に接触してその対象物の変位に応じて伸縮するロッド61と、ロッド61の伸縮量を表示する表示部と、を有している。
Although not shown in the figure for the
次に、上記の測定装置7を使用してアキシャルすきまを測定する方法を、図1、図2を用いて説明する。
軸受10には予圧が付与されているので、あらかじめ厚さが既知のスペーサ9を内輪2,3の小端面24,34の間に挿入し、正すきまを付与した状態で測定する。スペーサ9の厚さZは、1mm程度の大きさが適当である。スペーサ9は、炭素鋼で製作されていて、50HRC程度の硬さとなるように焼き入れ硬化処理が施されている。なお、アキシャルすきまが正すきまであって、内輪2,3の小端面24,34が互いに当接するように組み合わせた状態で、軌道面と玉との間にすきまが存在するような場合には、当該スペーサ9は不要である。
Next, a method for measuring the axial clearance using the
Since a preload is applied to the
第1ステップとして、軸受10を可動ベース80の鉛直方向上方から、可動ベース80の内周面90とほぼ同軸となるように載置する(図1参照)。この時、内側ブロック70の高さH1が、可動ベース80の高さH2より大きいので、内輪2の大端面25が、内側ブロック70で支持される。
外輪1の端面6aは浮いた状態であるため、外輪1が、自重によって内輪2,3に対して軸方向の一方(鉛直方向の下方)に変位して、複列の玉列のうち下方の玉列において、玉4が外側軌道面1aと内側軌道面21と接した状態で、外輪1が保持されている。
As a first step, the
Since the
アキシャルすきまの測定にあたって、測定条件としての所定のアキシャル荷重を負荷する必要があるときは、外輪1の端面6bに重錘65を載置する。
なお、玉4と各軌道面との接触部には摩擦があるので、外輪1の軸方向の位置を安定させるために、アキシャルすきまの測定を開始する前に、外輪1を内輪2,3の周りに数回回転させることが望ましい。
In measuring the axial clearance, when it is necessary to apply a predetermined axial load as a measurement condition, a
Since there is friction at the contact portions between the
こうして、外輪1が、内輪2,3に対して、軸方向の一方に最も偏った状態で組み合わされる。
Thus, the
内輪2,3に対する外輪1の軸方向の変位を計測するために、マグネットスタンド等を使用して、ダイヤルゲージ60を外輪1の端面6bに設置し、ロッド61を内輪3の大端面35に当接させる。このときのダイヤルゲージ60の目盛X1を基準値として、アキシャルすきまを計測する。
In order to measure the axial displacement of the
第2ステップとして、3箇所の脚部83のうち1箇所の脚部83a(第1脚部)において、脚89を軸方向に延伸させる(図2参照)。
可動ベース80は、第2脚部83bと第3脚部83cを支点にして、第1脚部83aの位置が鉛直方向上方(以下単に「上方」という)に移動する。このとき、可動ベース80は全体が一体として上方に移動するので、外輪支持面81が、外輪1の端面6aと全周にわたって当接し、外輪1の全周が外輪支持面81に載置された状態で上方に移動する。
As a second step, the
In the
外輪1が上方に変位すると、複列の玉列のうち上方の玉列において、外側軌道面1bと内側軌道面31が玉4を挟んで当接する。こうして、外輪1が上方に変位するのと同時に、内輪2,3が上方に変位して、内輪2,3が内側ブロック70から浮き上がる。
この結果、軸受10の内輪2,3と外輪1を含めた全体の重量が、可動ベース80によって支持されることになる。本実施形態では、可動ベース80が十分な剛性を有しているので、軸受10の重量が負荷された場合であっても可動ベース80の撓みが小さく抑えられている。この状態で、第1脚部の脚が伸縮しないように固定する。
When the
As a result, the entire weight of the
次に、第2脚部83bにおいて、脚89を軸方向に延伸させる。この工程以降は、第1脚部と同様であるので図示を省略する。
可動ベース80は、第1脚部83aと、第3脚部83cを支点にして、第2脚部83bの位置が上方に移動する。これにより、可動ベース80に載置された外輪1が、さらに上方に移動する。この状態で、第2脚部の脚が伸縮しないように固定する。
Next, in the second leg portion 83b, the
In the
次に、第3脚部83cにおいて、脚89を軸方向に延伸させる。可動ベース80は、第1脚部83aと、第2脚部83bを支点にして、第3脚部83cの位置が上方に移動する。この状態で、第3脚部の脚が伸縮しないように固定する。
こうして、可動ベース80によって、外輪1が、第1ステップの位置に対して平行に持ち上げられた状態で支持される。
Next, in the third leg portion 83c, the
Thus, the
内輪2の大端面25は、内側ブロック70から浮き上がった状態であるため、内輪2,3が、自重によって軸方向の一方(鉛直方向の下方である)に変位する。この結果、複列の玉列のうち上方の玉列において、玉4が外側軌道面1bと内側軌道面31と接した状態で内輪3が保持されている。
Since the
アキシャルすきまの測定条件としてのアキシャル荷重は、内輪3の大端面35に載置した重錘66によって負荷されている。なお、外輪1の場合と同様に、内輪2,3の軸方向の位置を安定させるために、内輪2,3を外輪1に対して数回回転させることが望ましい。
An axial load as a measurement condition of the axial clearance is loaded by a
こうして、内輪2,3が、外輪1に対して、軸方向の一方に最も偏った状態で組み合わされる。これはすなわち、内輪2,3に対する外輪1の軸方向の位置が、第1ステップとは反対側の、他方側(鉛直方向上方)に最も偏った状態で組み合わされたことになる。
この状態で、第1ステップで設置したダイヤルゲージ60の目盛X2を読み取って、内輪2,3に対する外輪1の軸方向の変位ΔXを求める。あらかじめ挿入したスペーサ9の厚さZを考慮して、S=Z−ΔXによって、アキシャルすきまSを求めることが出来る。
Thus, the
In this state, the scale X2 of the
従来の方法では、外輪が円周方向に一体として支持されていないので、第2ステップにおいて外輪1の円周上の一部を持ち上げたときには、径方向反対側の他の支持部との間において、軸受10が自重によって鉛直方向下方に撓んでいた。
この撓みによって、内輪2,3や外輪1の軌道面の真円度が悪化するので、第3ステップにおいては、玉4と内側軌道面31並びに外側軌道面1bとが、接触角の方向で正しく接触しなかった。
In the conventional method, since the outer ring is not supported integrally in the circumferential direction, when a part of the
This bending deteriorates the roundness of the raceways of the
本実施形態では、アキシャルすきまの測定の各工程を通じて、外輪1が、円周方向に連続した一体物として形成された可動ベース80に載置されている。そして、この可動ベース80が軸受10の重量に耐えられる剛性を有しているので、軸受10が自重によって変形することを防止できる。
こうして、本実施形態の測定装置7では、特に大型で薄肉の軸受10において、軌道輪の変形を防止してアキシャルすきまを正確に測定することが出来る。
In the present embodiment, the
Thus, in the
本実施形態は、アキシャルすきまを求めるために、内側ブロック70に載置した内輪2,3を基準として、外輪1の軸方向の変位量を計測している。同様にして、外輪1を定盤50上に載置して、外輪1に対する内輪2,3の軸方向の変位量を計測してもよい。
In the present embodiment, the axial displacement of the
本実施形態では、可動ベース80を支持する脚部83を、それぞれ個別に操作する手順を説明したが、これに限定されない。例えば、各脚部83の脚89をボールねじで支持し、軸の回転をパルスモータで制御することによって、3箇所の脚部83を同時に操作できる。3カ所の脚部83を同時に操作することによって、外輪1を内輪2,3に対して同軸に変位させることが出来る。これによって、アキシャルすきまをさらに正確に測定することが出来る。
In the present embodiment, the procedure for individually operating the
1:外輪、1a,1b:外側軌道面、2,3:内輪、4:玉、5:保持器、6a,6b:端面、7:測定装置、10:複列アンギュラ玉軸受、21,31:内側軌道面、22,32:肩、24,34:小端面、23,33:肩、25,35:大端面、50:定盤、51:基準面、60:ダイヤルゲージ、65.66:重錘、70:内側ブロック(支持部材)、80:可動ベース(可動部材)、81:外輪支持面、82:ベース端面、84:異物排出溝、90:内周面、85:肉抜き部、88:リブ、89:脚 1: outer ring, 1a, 1b: outer raceway surface, 2, 3: inner ring, 4: ball, 5: cage, 6a, 6b: end face, 7: measuring device, 10: double row angular contact ball bearing, 21, 31: Inner raceway surface, 22, 32: shoulder, 24, 34: small end surface, 23, 33: shoulder, 25, 35: large end surface, 50: surface plate, 51: reference surface, 60: dial gauge, 65.66: heavy Weight: 70: Inner block (support member), 80: Movable base (movable member), 81: Outer ring support surface, 82: Base end surface, 84: Foreign matter discharge groove, 90: Inner peripheral surface, 85: Vented portion, 88 : Rib, 89: Leg
Claims (5)
前記外輪と同軸に配置されて、外周に前記外側軌道面と対向する内側軌道面を有する内輪と、
前記外側軌道面と前記内側軌道面との間に転動自在に配置された複数の転動体と、
を有する転がり軸受のアキシャルすきま測定装置であって、
基準台に載置されて、前記内輪を略水平に支持する支持部材と、
複数箇所に設置された脚部を介して、前記基準台に対して略水平に載置されていて、前記外輪を支持した状態で、前記脚部の長さに応じて略鉛直方向に変位する可動部材と、
前記内輪と前記外輪との軸方向の相対的な変位を計測する計測手段と、を有し、
前記可動部材は、前記外輪に沿って少なくとも円周方向に連続した一体物であり、前記外輪を全周にわたり支持した状態で変位することを特徴とする転がり軸受のアキシャルすきま測定装置。 An outer ring having an outer raceway surface on the inner periphery;
An inner ring disposed coaxially with the outer ring and having an inner raceway surface facing the outer raceway surface on the outer periphery;
A plurality of rolling elements arranged to be freely rollable between the outer raceway surface and the inner raceway surface;
An axial clearance measuring device for a rolling bearing having
A support member mounted on a reference table and supporting the inner ring substantially horizontally;
It is mounted substantially horizontally with respect to the reference table via legs installed at a plurality of locations, and is displaced in a substantially vertical direction according to the length of the legs while supporting the outer ring. A movable member;
Measuring means for measuring a relative displacement in the axial direction between the inner ring and the outer ring,
An apparatus for measuring an axial clearance of a rolling bearing, wherein the movable member is an integral member that is continuous at least in the circumferential direction along the outer ring, and is displaced in a state where the outer ring is supported over the entire circumference.
前記外輪と同軸に配置されて、外周に前記外側軌道面と対向する内側軌道面を有する内輪と、
前記外側軌道面と前記内側軌道面との間に転動自在に配置された複数の転動体と、
を有する転がり軸受のアキシャルすきま測定装置であって、
基準台に載置されて、前記外輪を略水平に支持する支持部材と、
複数箇所に設置された脚部を介して、前記基準台に対して略水平に載置されていて、前記内輪を支持した状態で、前記脚部の長さに応じて略鉛直方向に変位する可動部材と、
前記内輪と前記外輪との軸方向の相対的な変位を計測する計測手段と、を有し、
前記可動部材は、前記内輪に沿って少なくとも円周方向に連続した一体物であり、前記内輪を全周にわたり支持した状態で変位することを特徴とする転がり軸受のアキシャルすきま測定装置。 An outer ring having an outer raceway surface on the inner periphery;
An inner ring disposed coaxially with the outer ring and having an inner raceway surface facing the outer raceway surface on the outer periphery;
A plurality of rolling elements arranged to be freely rollable between the outer raceway surface and the inner raceway surface;
An axial clearance measuring device for a rolling bearing having
A support member mounted on a reference table and supporting the outer ring substantially horizontally;
It is mounted substantially horizontally with respect to the reference table via legs installed at a plurality of locations, and is displaced in a substantially vertical direction according to the length of the legs while supporting the inner ring. A movable member;
Measuring means for measuring a relative displacement in the axial direction between the inner ring and the outer ring,
An apparatus for measuring an axial clearance of a rolling bearing, wherein the movable member is an integral member that is continuous at least in the circumferential direction along the inner ring, and is displaced while the inner ring is supported over the entire circumference.
前記支持部材に前記内輪を載置し、前記外輪が前記可動部材と接触しない状態で、前記外輪に対する前記内輪の鉛直方向の高さX1を測定する第1ステップと、
前記可動部材を、前記脚部の長さを変えて略鉛直方向に変位させることによって、前記可動部材に外輪の全体が載置されるとともに前記内輪が前記支持部材から離れた状態になるまで、前記外輪を略鉛直方向に変位させる第2ステップと、
前記内輪が前記支持部材から離れた状態で、前記外輪に対する前記内輪の鉛直方向の高さX2を測定する第3ステップと、
高さX1と高さX2の差ΔXからアキシャルすきまを求める第4ステップと、
からなる転がり軸受のアキシャルすきま測定方法。 A method for measuring an axial clearance of a rolling bearing using the axial clearance measuring device for a rolling bearing according to claim 1, comprising:
A first step of placing the inner ring on the support member and measuring a vertical height X1 of the inner ring with respect to the outer ring in a state where the outer ring is not in contact with the movable member;
By displacing the movable member in a substantially vertical direction by changing the length of the leg, until the entire outer ring is placed on the movable member and the inner ring is separated from the support member, A second step of displacing the outer ring in a substantially vertical direction;
A third step of measuring a vertical height X2 of the inner ring with respect to the outer ring in a state where the inner ring is separated from the support member;
A fourth step for obtaining an axial clearance from the difference ΔX between the height X1 and the height X2,
Axial clearance measurement method for rolling bearings consisting of
前記支持部材に前記外輪を載置し、前記内輪が前記可動部材と接触しない状態で前記内輪に対する前記外輪の鉛直方向の高さX1を測定する第1ステップと、
前記可動部材を、前記脚部の長さを変えて略鉛直方向に変位させることによって、前記可動部材に内輪の全体が載置されるとともに前記外輪が前記支持部材から離れた状態になるまで、前記内輪を略鉛直方向に変位させる第2ステップと、
前記外輪が前記支持部材から離れた状態で、前記内輪に対する前記外輪の鉛直方向の高さX2を測定する第3ステップと、
高さX1と高さX2の差ΔXからアキシャルすきまを求める第4ステップと、
からなる転がり軸受のアキシャルすきま測定方法。 A method for measuring an axial clearance of a rolling bearing using the axial clearance measuring device for a rolling bearing according to claim 2,
A first step of placing the outer ring on the support member and measuring a vertical height X1 of the outer ring with respect to the inner ring in a state where the inner ring is not in contact with the movable member;
By displacing the movable member in a substantially vertical direction by changing the length of the leg, until the entire inner ring is placed on the movable member and the outer ring is separated from the support member, A second step of displacing the inner ring in a substantially vertical direction;
A third step of measuring a vertical height X2 of the outer ring with respect to the inner ring in a state where the outer ring is separated from the support member;
A fourth step for obtaining an axial clearance from the difference ΔX between the height X1 and the height X2,
Axial clearance measurement method for rolling bearings consisting of
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