JP6941594B2 - スピンドルベアリングの予圧量を監視測定する方法 - Google Patents
スピンドルベアリングの予圧量を監視測定する方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6941594B2 JP6941594B2 JP2018190706A JP2018190706A JP6941594B2 JP 6941594 B2 JP6941594 B2 JP 6941594B2 JP 2018190706 A JP2018190706 A JP 2018190706A JP 2018190706 A JP2018190706 A JP 2018190706A JP 6941594 B2 JP6941594 B2 JP 6941594B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spindle
- temperature
- preload amount
- axial force
- bearing
- 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.)
- Active
Links
- 230000036316 preload Effects 0.000 title claims description 113
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 30
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 12
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 claims description 5
- 238000005352 clarification Methods 0.000 claims 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 9
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 8
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 7
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 1
- 230000002354 daily effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/0009—Force sensors associated with a bearing
- G01L5/0019—Force sensors associated with a bearing by using strain gages, piezoelectric, piezo-resistive or other ohmic-resistance based sensors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/12—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring axial thrust in a rotary shaft, e.g. of propulsion plants
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/0009—Force sensors associated with a bearing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
- Turning (AREA)
Description
図1は本実施形態のプロセスである。図2は本実施形態においてのスピンドル2または回転機構の横断面図である。スピンドル2はハウジング10、シャフト20、環状スペーサー30、第一ベアリング40および第二ベアリング50を備える。第一ベアリング40は複数の第一転動部材42、第一外側円周44および第一内側円周46を有する。第二ベアリング50は複数の第二転動部材52、第二外側円周54および第二内側円周56を有する。第一外側円周44は環状フック12によってハウジング10内に固定される。第二外側円周54はハウジング10のねじ山を有する環状スリーブ14に締め付けられてハウジング10内に固定される。環状スペーサー30は一端が第一内側円周46に当接し、他端が第二内側円周56に当接する。第一内側円周46、第二内側円周56および環状スペーサー30はシャフト20に固定されて一つのユニットになって一緒に回転することができる。シャフト20はハウジング10に対して回転できるようにスピンドル2内に配置される。別の実施形態において、スピンドル2は工具機内(図中未表示)に装着される。工具機はコラム、ビーム、ラム、ヘッド、作業台、ベースおよび燃料タンク(図中未表示)を有する。スピンドル2を潤したり冷やしたりする潤滑油は燃料タンクに充填される。
10:ハウジング、
12:環状フック、
14:環状スリーブ、
20:シャフト、
30:環状スペーサー、
40:第一ベアリング、
42:第一転動部材、
44:第一外側円周、
46:第一内側円周、
50:第二ベアリング、
52:第二転動部材、
54:第二外側円周、
56:第一内側円周、
60:プッシュプル曲線予圧力分析装置、
62:負荷力測定モジュール、
64:変位検出モジュール、
66:軸力センサー
Claims (9)
- ステップ(1)において、プッシュプル曲線予圧力分析装置でスピンドルベアリングの予圧量を検出することと、
ステップ(2)において、軸力センサーでスピンドルの軸力検知出力値を測量および記録し、前記軸力検知出力値を前記プッシュプル曲線予圧力分析装置で得た前記スピンドルベアリングの予圧量と対照することと、
前記スピンドルベアリングの予圧量と前記軸力検知出力値との関係を明確にし、前記軸力検知出力値を前記スピンドルベアリングの予圧量と見做して前記軸力検知出力値の監視測定によって前記スピンドルベアリングの予圧量を監視測定することと、
ステップ(3)において、温度センサーで前記スピンドルの温度およびそれに対応する前記軸力検知出力値を検出して前記スピンドルの温度と前記軸力検知出力値との関係を明確にすることによって前記スピンドルの温度と前記スピンドルベアリングの予圧量との関係を定量的に定義することと、を含むことを特徴とするスピンドルの温度とスピンドルベアリングの予圧量との関係を定量的に定義する方法。 - さらに工具機を含み、
前スピンドルおよび前記温度センサーは前記工具機に装着されることを特徴とする請求項1に記載のスピンドルの温度とスピンドルベアリングの予圧量との関係を定量的に定義する方法。 - 前記工具機はコラム、ビーム、ラム、ヘッド、作業台、ベースおよび燃料タンクを有し、前記温度センサーは前記コラム、前記ビーム、前記ラム、前記ヘッド、前記作業台、前記ベースまたは前記燃料タンクに装着されることを特徴とする請求項2に記載のスピンドルの温度とスピンドルベアリングの予圧量との関係を定量的に定義する方法。
- 前記温度センサーは前記スピンドルに装着されることを特徴とする請求項1に記載のスピンドルの温度とスピンドルベアリングの予圧量との関係を定量的に定義する方法。
- 前記ステップ(3)において、さらに前記スピンドルの温度が室温である際、前記スピンドルの温度を室温に維持したうえで前記スピンドルの温度と前記スピンドルベアリングの予圧量との関係を明確にすることを含むことを特徴とする請求項1に記載のスピンドルの温度とスピンドルベアリングの予圧量との関係を定量的に定義する方法。
- 前記ステップ(3)において、さらに前記スピンドルの温度が作動温度である際、前記スピンドルの温度を作動温度に維持したうえで前記スピンドルの温度と前記スピンドルベアリングの予圧量との関係を明確にすることを含むことを特徴とする請求項1に記載のスピンドルの温度とスピンドルベアリングの予圧量との関係を定量的に定義する方法。
- ステップ(1)において、プッシュプル曲線予圧力分析装置でスピンドルベアリングの予圧量を検出することと、
ステップ(2)において、軸力センサーでスピンドルの軸力検知出力値を測量および記録し、前記軸力検知出力値を前記プッシュプル曲線予圧力分析装置で得た前記スピンドルベアリングの予圧量と対照することと、
前記スピンドルベアリングの予圧量と前記軸力検知出力値との関係を明確にし、前記軸力検知出力値を前記スピンドルベアリングの予圧量と見做して前記軸力検知出力値の監視測定によって前記スピンドルベアリングの予圧量を監視測定するステップことと、
ステップ(3)において、前記スピンドルの回転速度およびそれに対応する前記軸力検知出力値を求めて前記スピンドルの回転速度と前記軸力検知出力値との関係を明確にすることによって前記スピンドルの回転速度と前記スピンドルベアリングの予圧量との関係を定量的に定義することと、を含むことを特徴とするスピンドルの回転速度とスピンドルベアリングの予圧量との関係を定量的に定義する方法。 - 前記ステップ(3)において、さらに前記スピンドルの回転速度が低回転速度である際、前記スピンドルを低回転速度に維持したうえで前記スピンドルの回転速度と前記スピンドルベアリングの予圧量との関係を明確にすることを含むことを特徴とする請求項7に記載のスピンドルの回転速度とスピンドルベアリングの予圧量との関係を定量的に定義する方法。
- 前記ステップ(3)において、さらに前記スピンドルの回転速度が作動状態での回転速度である際、前記スピンドルを作動速度に維持したうえで前記スピンドルの回転速度と前記スピンドルベアリングの予圧量との関係を明確にすることを含むことを特徴とする請求項7に記載のスピンドルの回転速度とスピンドルベアリングの予圧量との関係を定量的に定義する方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW107125894 | 2018-07-26 | ||
TW107125894A TWI676522B (zh) | 2018-07-26 | 2018-07-26 | 監測主軸軸承預壓值的方法、定量地界定主軸的溫度與主軸軸承預壓值之間的關係的方法、定量地界定主軸的轉速與主軸軸承預壓值之間的關係的方法以及透過資料庫來界定最佳的主軸軸承預壓值的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020015159A JP2020015159A (ja) | 2020-01-30 |
JP6941594B2 true JP6941594B2 (ja) | 2021-09-29 |
Family
ID=69179107
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018190706A Active JP6941594B2 (ja) | 2018-07-26 | 2018-10-09 | スピンドルベアリングの予圧量を監視測定する方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10942074B2 (ja) |
JP (1) | JP6941594B2 (ja) |
TW (1) | TWI676522B (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI753724B (zh) * | 2020-12-28 | 2022-01-21 | 財團法人工業技術研究院 | 具預壓元件之感測裝置 |
CN113340506A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-09-03 | 哈尔滨工业大学 | 一种涡轮泵轴系预紧力检测装置 |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0822481B2 (ja) * | 1985-11-27 | 1996-03-06 | 日本精工株式会社 | 予圧切換型スピンドルユニツト |
JP2602325B2 (ja) * | 1989-04-20 | 1997-04-23 | エヌティエヌ株式会社 | 予圧可変式スピンドルユニット |
JPH06262485A (ja) * | 1993-03-05 | 1994-09-20 | Mori Seiki Co Ltd | 主軸装置 |
US5488871A (en) * | 1994-02-16 | 1996-02-06 | The Timken Company | Bearing adjustment using compressive force sensor |
JPH0835520A (ja) * | 1994-07-27 | 1996-02-06 | Hitachi Seiki Co Ltd | 主軸軸受の予荷重調整装置 |
JP3633961B2 (ja) * | 1994-08-31 | 2005-03-30 | Ntn株式会社 | 車軸用軸受装置の予圧測定方法及び装置 |
JPH09108903A (ja) * | 1995-10-11 | 1997-04-28 | Nippon Seiko Kk | 予圧可変スピンドル |
JPH1089355A (ja) * | 1996-09-12 | 1998-04-07 | Daikin Ind Ltd | 主軸ベアリングの予圧制御装置 |
JP3174759B2 (ja) * | 1998-06-29 | 2001-06-11 | 光洋精工株式会社 | 複列転がり軸受の予圧測定方法 |
JP2001295838A (ja) * | 2000-04-12 | 2001-10-26 | Nsk Ltd | 軸受予圧調整方法および軸受構造 |
US6546781B1 (en) * | 2000-10-05 | 2003-04-15 | Ford Motor Company | Method of verifying spindle bearing functionality prior to service |
TW459583U (en) * | 2000-12-01 | 2001-10-11 | Ind Tech Res Inst | Pre-load adjustment mechanism for active-type piezoelectric spindle bearing |
US6460423B1 (en) * | 2001-02-01 | 2002-10-08 | The Timken Company | Method of measuring preload in a multirow bearing assembly |
JP2004034223A (ja) * | 2002-07-03 | 2004-02-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 主軸装置及び予圧制御方法 |
JP2004127276A (ja) * | 2002-09-09 | 2004-04-22 | Ntn Corp | ワイヤレスセンサシステムおよびワイヤレスセンサ付軸受装置 |
JP2004169756A (ja) * | 2002-11-18 | 2004-06-17 | Nsk Ltd | センサ付軸受装置 |
JP2005133891A (ja) * | 2003-10-31 | 2005-05-26 | Ntn Corp | 軸受の予圧測定方法および予圧測定装置 |
JP2005321236A (ja) * | 2004-05-07 | 2005-11-17 | Nsk Ltd | 転がり軸受ユニットの荷重測定装置 |
KR100915492B1 (ko) * | 2004-05-14 | 2009-09-03 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 타이어 시험기 |
KR20080009712A (ko) * | 2005-05-10 | 2008-01-29 | 더 팀켄 컴퍼니 | 집적화된 센서 시스템을 포함하는 베어링 조립체 |
JP4993492B2 (ja) * | 2007-09-11 | 2012-08-08 | Ntn株式会社 | 軸受装置 |
JP5147528B2 (ja) * | 2008-05-13 | 2013-02-20 | Ntn株式会社 | 軸受装置 |
WO2010010421A1 (en) * | 2008-07-21 | 2010-01-28 | Tadao Tsuneyoshi | Bearing preload measurement system |
JP2010096565A (ja) * | 2008-10-15 | 2010-04-30 | Ntn Corp | センサ付車輪用軸受 |
JP5644082B2 (ja) * | 2009-10-06 | 2014-12-24 | 株式会社ジェイテクト | 工作機械の主軸装置 |
-
2018
- 2018-07-26 TW TW107125894A patent/TWI676522B/zh active
- 2018-10-09 JP JP2018190706A patent/JP6941594B2/ja active Active
- 2018-10-09 US US16/155,336 patent/US10942074B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI676522B (zh) | 2019-11-11 |
TW202007468A (zh) | 2020-02-16 |
JP2020015159A (ja) | 2020-01-30 |
US10942074B2 (en) | 2021-03-09 |
US20200033210A1 (en) | 2020-01-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Andersson et al. | Experimental studies of cutting force variation in face milling | |
Jun et al. | Evaluation of a spindle-based force sensor for monitoring and fault diagnosis of machining operations | |
JP6941594B2 (ja) | スピンドルベアリングの予圧量を監視測定する方法 | |
CN106768748B (zh) | 一种内置式机床主轴轴向动刚度测试装置及测试方法 | |
CN107702920A (zh) | 轴承诊断装置 | |
CN106493607A (zh) | 机床的轴承诊断装置 | |
CN103344553A (zh) | 高速滚动接触疲劳试验机 | |
JP2009236571A (ja) | 軸受用回転精度測定装置及び測定方法 | |
JPWO2018025634A1 (ja) | 送り軸の異常診断方法及び異常診断装置 | |
US20090299663A1 (en) | Diagnostic method for a ball bearing, in particular for an angular-contact ball bearing, a corresponding diagnostic system, and use of the diagnostic system | |
CN107966092A (zh) | 用于轴承预紧力测量的同轴度控制装置及控制方法 | |
WO2019221251A1 (ja) | 軸受の状態監視方法及び状態監視装置 | |
CN203337382U (zh) | 一种轴承精度性能测试装置 | |
CN107091631A (zh) | 轴承量规装置 | |
JP7017094B2 (ja) | ボールねじ装置、及び該ボールねじ装置を備えた機械設備 | |
CN110082238A (zh) | 一种滚珠丝杠副综合磨损系数测量方法 | |
CN206515029U (zh) | 一种机床主轴轴向动刚度测试仪 | |
CN105388011A (zh) | 一种主轴轴向静刚度测试装置及其使用方法 | |
CN205520745U (zh) | 电主轴机电一体化检测系统 | |
CN110848245A (zh) | 一种柔性铰链可倾瓦轴承及轴承摆角、疲劳寿命检测方法 | |
JP2004061151A (ja) | 軸受装置の接触角測定方法及び装置 | |
JP2005133891A (ja) | 軸受の予圧測定方法および予圧測定装置 | |
CN210037208U (zh) | 一种滚动轴承疲劳寿命数据采集装置 | |
KR200235880Y1 (ko) | 구름베어링의 자동 시험기 | |
Viitala | Dynamic radial bearing force measurement of flexible rotor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181009 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190903 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20191129 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20200122 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200908 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20201127 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210203 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210824 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210906 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6941594 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |