JPS63177035A

JPS63177035A - 転がり軸受の疲労試験機

Info

Publication number: JPS63177035A
Application number: JP62008807A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ueno; 弘上野
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1987-01-17
Filing date: 1987-01-17
Publication date: 1988-07-21
Also published as: JPH056131B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】く産業上の利用分野〉この発明は、回転するスピンドルと試料台とで被試験体
を挟み、被試験体の疲労試験を行なう転がり軸受の疲労
試験機に関する。

〈従来の技術〉従来、転がり軸受の疲労試験機としては第４図に示すも
のがある。この転がり軸受の疲労試験機は、基台ｌ上の
本体２に回転自在に取付けられ、鉛直下方に延びるスピ
ンドル５を備えている。上記スピンドル５の上端部と回
転数が一定のモータ３とをベルト４で連結し、スピンド
ル５の下端部に回転輪８を固定している。一方、上記本
体２に取付けられたリンク機構１１の一端部には、所定
の負荷に相当する数の分銅１　２．１　２，・・・を吊
り下げ、分銅！　２，１　２，・・・の近傍に振動検出
器ｌ４を取付けている。試験片７をシリンダした試料台
６を上記リンク機構１１の他端部で下方から支持してい
る。上記回転輪８と試験片７との間にボール１０．１０
．・・・を配置している。

そして、上記モータ３の駆動によりスピンドル５を回転
させて、回転輪８をボール１０，１０、・・・に接触さ
せてボール１０，１０、・・・を回転させながら分銅１
２，１２．・・・でリンク機構１１を介して試験片７に
負荷を与えて、試験片７の疲労試験を行い、試験片７の
フレーキングによる振動の発生時には、振動検出器１４
でモータ３を停止させるようにしている。

〈発明が解決しようとする問題点〉ところが、上記従来の疲労試験機では、モータ３の回転
数が一定であるため、回転数を種々変えて疲労試験を行
なえないという問題がある。また、上記従来の疲労試験
機では、試験片７に与えられる負荷が分銅１２，１２．
・・・の数で決まるため、負荷を段階的にしか変えられ
ず、連続的に負荷の大きさを変えて疲労試験かできない
という問題がある。また、上記従来の疲労試験機では、
振動検出器１４の位置が試験片７から離れた分銅１２，
１２、・・・の近傍であるため、試験片７で発生した振
動を精度よく検出できないという問題がある。

そこで、この発明の目的は、モータの回転数を変えるこ
とができ、負荷を連続的に変化さけることができ、被試
験体で発生する振動を精度よく検出できる転がり軸受の
疲労試験機を提供することにある。

く問題点を解決するための手段〉上記目的を達成するため、この発明の構成は、被試験体
が固定されろ試料台と、上記被試験体に関して上記試料
台と反対側に位置するスピンドルと、上記スピンドルを
回転させると共に、上記スピンドルの回転数を制御する
回転駆動手段と、上記試料台を上記スピンドルの方向に
押圧して上記被試験体に負荷を与える駆動シリンダと、
上記試料台の振動を直接検出する振動検出手段とを備え
ることを特徴としている。

く作用〉駆動シリンダを駆動し、試料台を持ち上げ、被試験体を
スピンドルに当接させ、被試験体をスピンドルと試料台
とで挟む。回転駆動手段によりスピンドルを介して被試
験体を回転させて、被試験体の回転数を制御すると共に
、被試験体に与えられる負荷を駆動シリンダにより制御
する。そして、所定時間の経過後、被試験体にフレーキ
ングが生じると、被試験体は縦振動をし始める。被試験
体の縦振動か試料台に伝わり、この振動は振動検出手段
で直接検出する。この賎械的振動が設定値以上になると
、振動検出手段が作動し、異常信号を出ツノする。そし
て、回転駆動手段および駆動シリンダを停止する。

〈実施例〉以下、この発明を図示の一実施例により詳細に説明する
。

第１図は転がり軸受の疲労試験機の全体図、第２図は第
１図の■−■線矢視図である。

複数の疲労試験機２０，２０．・・・は基台２１上に一
定間隔をあけて配置している。上記疲労試験機２０は駆
動シリンダとしてのエアシリンダ２２を基台２１に取付
けている。上記エアシリンダ２２のピストンロッド２３
の先端部の近傍には円柱状の試料台２５を設けている。

また、スピンドル２６を鉛直に配置し、試料台２５近傍
まで延ばしている。上記スピンドル２６の下端部には第
３図に示すように円柱部２４を形成し、この円柱部２４
の底面外周縁に段部２９を形成している。一方、上記ス
ピンドル２６の上端部にプーリ２８を取付けている。第
２図に示すように、電動モータ３１の駆動軸にプーリ３
２を取付けている。このプーリ３２とスピンドル２６の
プーリ２８とをベルト３５で連結している。上記電動モ
ータ３１の回転数を制御するインバータ回路３６を基台
２１の内部に設けている。上記インバータ回路３６と電
動モータ３１で回転駆動手段を構成する。上記スピンド
ル２６のプーリ２８と円板３７とを一体に固定している
。この円板３７には回転検出センサ３８を対向させてい
る。

第３図に示すように、上記エアシリンダ２２と試料台２
５と被試験体３０とスピンドル２６とは同一軸線上に位
置している。上記エアシリンダ２２はピストンロッド２
３の先端部に円錐穴４１を形成し、この円錐穴４！にボ
′−ル４２を載置している。上記ピストンロッド２３は
先端部にボール４２の外周を覆うリング状の保持部材４
３を嵌合して、ボール４２が円錐穴４１から脱出するの
を防止している。また、この保持部材４３は、ピストン
ロッド２３を上昇させ、試料台２５を押し上げスピンド
ル２６へ押し合わせる際に、試料台２５の傾きを防止し
、スムーズに押しあてができるような役割もある。一方
、上記試料台２５は下面の略中央部に円錐穴４５を形成
している。この円錐穴４５にボール４２を嵌め込み、ピ
ストンロッド２３で試料台２５を下方から支持している
。ボール４２を介して支持する事で試料には個当たりす
ることのない均一な荷重が加わるようになる。

上記試料台２５は下面に振動検出手段であるセンサ５８
を固定している。上記センサ５８をレコーダ（図示せず
）に接続し、被試験体３０で発生した振動を記録するよ
うにしている。上記試料台２５の上面の略中央部に凹部
４６を形成し、この凹部４６の中央にネジ孔４７を形成
している。上記ネジ孔４７には、円筒部材４８に挿通し
たボルト５１をネジ込み、円筒部材４８でフランジ状の
被試験体３０を試料台２５の上面に固定している。上記
被試験体３０は軸受鋼で形成されている。一方、上記ス
ピンドル２６の円柱部２４の段部２９へ回転輪５２を嵌
め込み、回転輪５２と被試験体３０との間に保持器５３
で保持されるボール５５．５５、・・・を介在させてい
る。上記ボール５５，５５゜・・・を円周方向に沿って
等配し、回転輪５２の軌道面と被試験体３０の上面に当
接さ仕ている。上記試料台２５は上面の外周縁近傍にリ
ング状の四部５６を形成し、この凹部５６へアクリル製
の円筒カバー５７の下部を嵌め込んでいる。上記円筒カ
バー５７は被試験体３０、ボール５５，５５．・・、保
持器５３および回転輪５２の外周を覆っている。

一方、上記試料台２５は側面には半径方向に突出した棒
材６１を取付けている。上記試料台２５の近傍にはトル
クリミッタ６２を設け、このトルクリミッタ６２にトル
クパー６３を取付けている。

上記試料台２５の棒材６１とトルクリミッタ６２のトル
クパー６３との位置関係は、棒材６１とトルクパー６３
との接触位置がトルクパー６３の基端へ近づくに従って
試料台２５の回転力が小さくてもトルクリミッタ６２が
作動するようになっている。

上記構成において、低い空気圧力でエアシリンダ２２を
作動し、ピストンロッド２３を伸長させ、回転輪５２を
スピンドル２６の段部２９へ嵌め込む。そうすると、ス
ピンドル２６、回転輪５２、被試験体３０、試料台２５
およびピストンロッド２３は同一軸線上に位置付けられ
る。そして、電動モータ３１を駆動し、電動モータ３１
のプーリ３２、ベルト３５およびプーリ２８を介してス
ピンドル２６と円板３７を回転させると共に、高い圧力
で上記エアシリンダ２２を作動させてピストンロッド２
３でボール４２を介して試料台２５を下方から押圧する
。このとき、円板３７の回転数は回転数検出センサ３８
で検出され、電動モータ３１の回転数はインバータ回路
３６で所望の回転数に制御される。スピンドル２６はイ
ンバータ回路３６によって所望の回転数で回転し、回転
輪５２はボール５５，５５．・・・で支持されて回る。

このとき被試験体３０の上面は等配されたボール５５゜
５５、・・・で拘束される一方、被試験体３０の下面は
試料台２５に円周上均等に押圧されるので、試験体３０
に所定の負荷が与えられる。被試験体３０またはボール
５５，５５．・・・にフレーキングが発生すると、被試
験体３０とボール５５，５５．・・・との間に摩擦抵抗
が生じ、被試験体３０が縦振動をする。この縦振動が試
料台２５へ伝わり、センサ５８が縦振動を検出する。縦
振動が記録される。

フレーキングがさらに発達すると、被試験体３０とボー
ル５５，５５．・・・との間の摩擦抵抗が大きくなり、
試料台２５が回転輪５２に従動してつれ回わる。そうす
ると、棒材６１が移動して、トルクリミッタ６２のトル
クパー６３を押圧する。棒材６１がトルクパー６３を押
す力が設定値以上になると、トルクリミッタ６２が作動
して、電動モータ３Ｉとエアシリンダ２２が停止する。

トルクリミッタ６２が作動する摩擦抵抗値は、棒材６１
とトルクパー６３との接触位置を変えることにより適宜
な値に設定できる。

このように、スピンドル２６の回転数をインバータ回路
３６により制御すると共にエアシリンダ２２の圧力制御
により負荷を種々変えることができるので、回転数が一
定のモータを用いても、種々の回転速度、負荷条件での
疲労試験結果を得ることができろ。また、試料台２５に
センサ５８を設けるので、被試験体３０で発生したフレ
ーキングによる縦振動を試料台２５から直接検出でき、
縦振動を精度よく記録できる。

上記実施例では、エアシリンダを用いたが、油圧シリン
ダを用いてもよい。

〈発明の効果〉以上の説明より明らかなように、この発明の転がり軸受
の疲労試験機は、被試験体が固定される試料台と、上記
被試験体を上記試料台とで挟むスピンドルと、上記スピ
ンドルを回転させると共に、上記スピンドルの回転数を
制御する回転駆動手段と、上記試料台を上記スピンドル
方向に押圧して上記被試験体に負荷を与える駆動ンリン
ダと、−上記試料台の振動を直接検出する振動検出手段
とを備えているので、スピンドルの回転数と被試験体に
与える負荷を種々変えることができ、したがって種々の
条件での疲労試験結果を得ることができる。また、この
発明によれば、試料台の振動を直接検出する振動検出手
段を備えているので、被試験体で発生したフレーキング
等による振動を精度よく検出できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の転がり軸受の疲労試験機
の全体図、第２図は第１図の■−■線矢視図、第３図は
転がり軸受の疲労試験機の要部断面図、第４図は従来例
の全体図である。２２・・・駆動ンリンダ、２５・・・試料台、２６・・
・スピンドル、３１．３６・・・回転駆動手段、５８・
・振動検出手段。特　許　出　願　人　　光洋精工株式会社代　理　人　
弁理士　　前出　葆　ほか２名第１図嘉２図ｗｓ３１！！第４ＷＪ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被試験体が固定される試料台と、上記被試験体に
関して上記試料台と反対側に位置するスピンドルと、上
記スピンドルを回転させると共に、上記スピンドルの回
転数を制御する回転駆動手段と、上記試料台を上記スピ
ンドルの方向に押圧して上記被試験体に負荷を与える駆
動シリンダと、上記試料台の振動を直接検出する振動検
出手段とを備えることを特徴とする転がり軸受の疲労試
験機。
（２）上記回転駆動手段は上記スピンドルを駆動する電
動モータと上記電動モータの回転数を制御するインバー
タ回路とからなることを特徴とする上記特許請求の範囲
第１項に記載の転がり軸受の疲労試験機。
（３）上記駆動シリンダはエアシリンダであることを特
徴とする上記特許請求の範囲第１項に記載の転がり軸受
の疲労試験機。