-
Die folgende Erfindung bezieht sich auf ein zylindrisches Wälzlager und, im Speziellen, auf ein Wälzlager in welchem ein Randbereich zum Führen einer Vielzahl von Rollen in der Umfangsrichtung eines Rings in dem Endbereich des Rings ausgebildet ist.
-
Im Allgemeinen ist in den meisten Wälzlagern, wie z. B. einem konischen Wälzlager und einem zylindrischen Wälzlager, ein Randbereich zum Führen einer Vielzahl von Rollen in der Umfangsrichtung eines Rings in dem Endbereich des Rings ausgebildet, und die Endfläche der Rolle ist gleitend mit dem Randbereich in Kontakt. In dem Wälzlager dieser Gattung wird in dem Fall, in dem der Ring bei einer hohen Geschwindigkeit rotiert wird, eine Reibungswärme zwischen dem Randbereich und der Rolle erzeugt, wodurch die Möglichkeit erhöht wird, dass ein Festfressen in dem Randbereich und der Rolle auftreten kann. Daher ist es notwendig, die Reibungswärme zu reduzieren, die zwischen dem Randbereich und der Rolle erzeugt wird. In diesem Hinblick sind herkömmlich z. B. ein Wälzlager bekannt, das so aufgebaut ist, dass hier ein ebener Bereich und ein Talbereich in der Endfläche der Rolle ausgebildet sind und ein Teil eines Schmieröls kann in dem Talbereich gespeichert werden kann (JP H07- 42 746 A), und ein Wälzlager, in welchen eine Vielzahl von fein ausgesparten Bereichen in der Rollenführungsfläche eines Randbereichs ausgebildet sind, um gleitend mit der Rolle in Kontakt zu sein (JP H06- 241 235 A).
-
Jedoch muss in beiden der oben genannten herkömmlichen Wälzlager die Endfläche der Rolle und der Rollenführungsfläche des Randbereichs speziell bearbeitet werden, was in einem Anstieg der Herstellungskosten der Wälzlager resultiert. Daneben ist hier als eine Maßnahme zum Reduzieren der Reibungswärme ohne zwingendes spezielles Bearbeiten an der Endfläche der Rolle als auch an der Rollenführungsfläche des Randbereichs, eine Maßnahme bekannt, die in der
JP-A-9-236131 offenbart ist. In diesem Fall variiert jedoch der Bereich der Rolle, der im Randbereich zu kontaktieren ist, stark in der Form, was eine Erhöhung der Herstellungskosten des Wälzlagers bewirkt.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die Nachteile zu eliminieren, die in den oben genannten herkömmlichen Wälzlagern gefunden wurden. Entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Wälzlager zur Verfügung zu stellen, welches die Reibungswärme reduzieren kann, die zwischen der Rolle und dem Randbereich auftritt, ohne zwingendes spezielles Bearbeiten an der Endfläche der Rolle oder an der Rollenführungsfläche des Randbereichs als auch ohne ein starkes Ändern der Form der Rolle.
-
Um die obige Aufgabe zu lösen, ist hier gemäß eines ersten Aspektes der vorliegenden Erfindung ein Wälzlager vorgesehen, das einen Randbereich umfasst, der in dem Endbereich eines Rings zum Führen einer Vielzahl von zylindrischen Rollen in der Umfangsrichtung des Rings ausgebildet ist, wobei ein Durchmesser von jedem der zylindrischen Rollen mit 2R ausgedrückt wird; eine Position, in welcher eine Endfläche der zylindrischen Rolle sich mit einer zentralen axialen Linie der zylindrischen Rolle schneidet als ein Ursprungspunkt ausgedrückt wird; eine Position, die von dem Ursprungspunkt um 0,65R in einer Außendurchmesserrichtung der zylindrischen Rolle entfernt ist, als ein erster Punkt ausgedrückt wird; eine Position, die von dem ersten Punkt um 0,20R in der Außendurchmesserrichtung der zylindrischen Rolle entfernt ist, als ein zweiter Punkt ausgedrückt wird; eine Position, die von dem zweiten Punkt um 0,0005R in der axialen Richtung der zylindrischen Rolle entfernt ist, als eine dritte Position ausgedrückt wird; eine Position, die von dem zweiten Punkt um 0,003R in der axialen Richtung der zylindrischen Rolle entfernt ist, als eine vierte Position ausgedrückt wird; und der Kontaktbereich der Endfläche der zylindrischen Rolle, die gleitend mit dem Randbereich zu kontaktierten ist, matt geschliffen ist, um eine durchgehend gebogene Form zu haben, in welcher die äußere Konturlinie des Bereichs der Endfläche der zylindrischen Rolle durch den ersten Punkt durchgeht und zwischen den dritten und vierten Positionen durchgeht.
-
Weiterhin wird gemäß der vorliegenden Erfindung der Elastizitätskoeffizient eines elastischen Schleifsteins zum Endbearbeiten der Endfläche der Rolle in dem Bereich von 15 MPa bis 150 MPa festgelegt.
-
Weiterhin ist hier gemäß eines vierten Aspektes der vorliegenden Erfindung ein Wälzlager vorgesehen, das in einem Endbereich eines Rings einen Randbereich zum Führen einer Vielzahl von zylindrischen Rollen in der Umfangsrichtung des Rings umfasst, wobei ein Kontaktbereich einer Endfläche der zylindrischen Rolle, die gleitend mit dem Randbereich zu kontaktieren ist, matt geschliffen ist, um eine durchgehend gebogene Form zu haben, wobei die äußere Konturlinie des Endflächenkontaktbereichs an einem Abschnitt sinkt, wenn die äußere Konturlinie in der Radiusrichtung der Rolle nach außen geht.
-
Gemäß den obigen Aspekten der vorliegenden Erfindung wird die Endfläche (Rollenführungsoberfläche) des Randbereichs an ihrer Gleitkontaktseite mit der Rolle im Allgemeinen offen in einem bestimmten Winkel im Hinblick auf eine Oberfläche senkrecht zu der Laufringoberfläche des Rings ausgebildet, um das Einbringen eines Schmieröls zwischen die Rolle und die Rollenführungsoberfläche des Randbereichs zu erleichtern. Daher ist ein Schnittpunkt mit einem Schleifreliefbereich, der in der Rollenführungsfläche des Randbereichs ausgebildet ist, geometrisch am einfachsten, um die Endfläche der Rolle zu berühren. Da andererseits die Kontaktseite der Rollenendfläche, die gleitend mit dem Randbereich zu kontaktieren ist, in rechten Winkeln zu der Außendurchmesseroberfläche der Rolle ausgebildet ist, ist ein Schnittpunkt zwischen einem Verbindungsbereich (Fasenbereich), welcher die Außendurchmesseroberfläche der Rolle mit der Endfläche der Rolle verbindet, und die Endfläche der Rolle geometrisch am einfachsten, um den Randbereich zu berühren.
-
Da auch das Schmieröl, das in einem Bereich vorhanden ist, wo die Endfläche der Rolle und der Randbereich miteinander in Kontakt sind, in einem kleinen Zwischenraum zwischen diesen durch ihre Viskosität gezogen wird, kann die Form des gemeinsamen Kontaktbereichs zwischen der Rollenendfläche und dem Randbereich vorzugsweise ausgebildet sein, einen Zwischenraum vor und hinter dem gemeinsamen Kontaktbereich zu haben. Weil speziell die Form der Endfläche der Rolle als eine durchgehend gebogene Form ausgebildet ist, ist hier die Möglichkeit eliminiert, dass ein Ölfilm durch einen hohen Oberflächendruck abgeschnitten wird, der lokal in dem gemeinsamen Kontaktbereich auftritt, um hierdurch in der Lage zu sein, den Ölfilm positiv herzustellen. Dank dessen kann der Widerstand des Wälzlagers gegenüber einem Festfressen verbessert werden.
-
Da andererseits der Young'sche Modul (Längenelastizitätskoeffizient) eines Schleifsteins, der zum Schleifen der Endfläche der Rolle verwendet wird, in dem Bereich von 15 MPa bis 150 MPa festgesetzt ist, kann der Kontaktbereich der Rollenendfläche, der gleitend mit dem Randbereich zu kontaktieren ist, als eine durchgehend ebene Bogenoberfläche und nicht als eine flache Oberfläche ausgebildet werden. In diesem Fall, z. B., beim Schleifen der Endfläche der Rolle auf einem horizontalen oder vertikalen Duplexkopfschleifer, wird der Bogenoberflächen-Rollenendflächen-Kontaktbereich durch und zwischen zwei Schleifsteinen gehalten, und auch die Stützsteifigkeit der Körner, die die Schleifsteine ausbilden, ist gering; und daher kann in dem Fall, wo die Höhe der gegenseitigen Beeinflussung zwischen der Rollenendfläche und dem Schleifstein nicht ansteigt, der Endflächenbereich nicht geschliffen werden, und er kann daher nicht durch ein Schleifen entfernt werden. Während entsprechend der Schleifstein störend in die Rollenendfläche eingreift, breitet sich der Beeinflussungsbereich des Schleifsteins naturgemäß zu dem Rollenfasenbereich aus. Und bei einer solchen gegenseitigen Beeinflussung zwischen dem Schleifstein und der Rollenendfläche beginnt ein Schleifen in dem Verbindungsbereich zwischen der Rollenendfläche und dem Fasenbereich, in welchem der Druck am höchsten wird, und das Schleifen breitet sich zu dem Kammerbereich und dem ebenen Bereich der Rollenendfläche allmählich und durchgehend aus, mit dem Ergebnis, dass die Form der Rollenendfläche, die schließlich erhalten wird, eine durchgehend gebogene Form wird. Dank dessen kann dem Gleitkontaktbereich zwischen der Rolle und dem Randbereich ein glatter und sicherer Ölfilm ausgebildet werden, was es ermöglicht, den Widerstand des Wälzlagers gegenüber einem Festfressen zu verbessern.
-
Figurenliste
-
- 1 ist eine teilweise Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform eines Wälzlagers gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 2 ist eine Querschnittsansicht des Kontaktbereichs der Endfläche einer zylindrischen Rolle, die gleitend mit einem Randbereich, der in 1 gezeigt ist, zu kontaktieren ist;
- 5 ist eine grafische Darstellung von Veränderungen der Temperatur eines äußeren Rings, wenn das zylindrische Wälzlager, das in 1 gezeigt ist, rotiert wird;
- 6 ist eine grafische Darstellung von Veränderungen der Temperatur eines äußeren Rings, wenn das zylindrische Wälzlager, das in 1 gezeigt ist, rotiert wird;
- 7 ist eine grafische Darstellung des Verhältnisses zwischen dem Young'schen Modul eines Schleifsteins und der Absenkmenge der Endfläche einer Rolle;
- 8 ist eine grafische Darstellung des Verhältnisses zwischen dem Young'schen Modul eines Schleifsteins und der Verschleißmenge des Schleifsteins;
- 10 ist eine schematische Ansicht der Form der Endfläche einer zylindrischen Rolle, die in ein zylindrisches Wälzlager eingebaut werden soll; und
- 11 ist eine schematische Ansicht der Form der Endfläche einer zylindrischen Rolle, die in ein zylindrisches Wälzlager eingebaut werden soll.
-
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Nun erfolgt unten eine Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen eines Wälzlagers gemäß der vorliegenden Erfindung im Hinblick auf die zugehörigen Zeichnungen.
-
1 zeigt eine teilweise Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform eines Wälzlagers gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 gezeigt ist, weist ein Wälzlager gemäß der vorliegenden Erfindung einen äußeren Ring 11, einen inneren Ring 12, eine zylindrische Rolle 13 und eine Aufnahme 14 auf; und, in dem (in 1) rechten Endbereich des inneren Rings 12 ist hier ein Randbereich 15 ausgebildet. Der Randbereich 15 wird verwendet, um die zylindrische Rolle 13 in der Umfangsrichtung des äußeren Rings 11 und inneren Rings 12 zu führen. In dem Fall, in dem der Durchmesser der zylindrischen Rolle 13 2R (= 19 mm) ist, wird die Höhe h der Laufringoberfläche 12a des inneren Rings 12 zu dem Führungsende des Randbereichs 15 so festgesetzt, dass h = 0,38R (3,65 mm). Auch hat der Randbereich 15 eine Rollenführungsoberfläche 15a, die sich fast im rechten Winkel zu der Laufringoberfläche 12a des inneren Rings 12 erstreckt. Die zylindrische Rolle 13 ist so aufgebaut, dass, während ihre Endfläche 13a gleitend mit der Rollenführungsoberfläche 15a des Randbereichs 15 in Kontakt ist, sie auf der Laufringoberfläche 12a des inneren Rings 12 rollt.
-
Nun zeigt 2 den Kontaktbereich der Endfläche der zylindrischen Rolle 13, die gleitend mit dem Randbereich 15 zu kontaktieren ist. Wie in 2 gezeigt ist, wird der Kontaktbereich der Endfläche der zylindrischen Rolle 13, welche gleitend mit dem Randbereich 15 kontaktiert werden kann, in eine konvexe runde Form durch einen elastischen Schleifstein (nicht gezeigt) geschliffen. Auch wird in dem Fall, wo der Durchmesser der zylindrischen Rolle 13 als 2R ausgedrückt wird, eine Position, in welcher die Endfläche 13a der zylindrischen Rolle 13 die zentrale axiale Linie CL der zylindrischen Rolle 13 schneidet, als ein Ursprungspunkt Po ausgedrückt; eine Position, die von dem Ursprungspunkt Po um 0,65R in der Außendurchmesserrichtung der zylindrischen Rolle 13 entfernt ist, wird als ein erster Punkt PA ausgedrückt; eine Position, die von dem ersten Punkt PA um 0,20R in der radialen Richtung der zylindrischen Rolle 13 entfernt ist, wird als ein zweiter Punkt PB ausgedrückt; eine Position, die von dem zweiten Punkt PB um 0,0005R in der axialen Richtung der zylindrischen Rolle 13 entfernt ist, wird als eine dritte Position Pc ausgedrückt; eine Position, die von dem zweiten Punkt PB um 0,003R in der axialen Richtung der zylindrischen Rolle 13 entfernt ist, wird als eine vierte Position PD ausgedrückt; der Kontaktbereich der Endfläche der zylindrischen Rolle 13, die gleitend mit dem Randbereich zu kontaktieren ist, ist durch einen elastischen Schleifstein so geschliffen, dass er eine durchgehend gebogene Form hat, in welcher die äußere Konturlinie 13d des Querschnitts der Endfläche der zylindrischen Rolle 13 durch den ersten Punkt PA durchgeht, als auch zwischen der dritten Position PC und der vierten Position PD durchgeht. Auch ist die vorliegende Endfläche so geschliffen, dass sie eine durchgehend gebogene Form hat, welche in dem Krümmungsradius sinkt, wenn es in deren radialer Richtung nach außen geht (z. B. in dem Fall, wo die Radien der Punkte PA , PD und PE als RA , RD bzw. RE , RA > RD > RE ausgedrückt werden). Übrigens wird die Endfläche 13a der zylindrischen Rolle 13 auf einem horizontalen oder vertikalen Duplexkopfschleifer geschliffen, der einen elastischen Schleifstein verwendet, der einen Y-oung'schen Modul hat, der in dem Bereich von 10 MPa bis 500 MPa festgesetzt ist.
-
Rotationsauswertungstest 1
-
Ein Rotationsauswertungstest wurde an dem zylindrischen Lager (Rollendurchmesser: 19 mm, Randbereichshöhe h: 3,65 mm), das in 1 gezeigt ist, unter den folgenden Bedingungen durchgeführt, während die Temperaturen des äußeren Rings in dem Test gemessen wurden. 5 zeigt die Ergebnisse der gemessenen Temperaturen des äußeren Rings. Hier zeigen die 10(a) bis 10(c) jeweils die Formen der Endflächen der Rollen, die in dem vorliegenden Rotationsauswertungstest verwendet wurden.
-
Testbedingungen
-
| Testlager: |
NJ218E |
| maximale Rotationsanzahl: |
4300 min-1 |
| axiale Last: |
5880N |
| radiale Last: |
9800N |
| Ölbadschmierung: |
VG68 |
-
In 5 zeigen die durchgezogenen Linien a1 und a2 jeweils die Temperaturen des äußeren Rings eines zylindrischen Wälzlagers (welches im Folgenden als ein Vergleichsbeispiel bezeichnet ist) in einem Fall, wo eine Absenkmenge G (siehe 2) an einer Position, die um 0,85R von dem Punkt PO in der Außendurchmesserrichtung des Lagers entfernt ist, so festgesetzt ist, dass G = 0,00011R ist (Rollendurchmesser: 19 mm, 9,5 × 0,00011 = etwa 1 µm), was zwischen den zwei Punkten PB und PC in 2 ist. Auch zeigen die gestrichelten Linien b1 und b2 jeweils die Temperaturen des äußeren Rings eines zylindrischen Wälzlagers (welches im Folgenden als eine Ausführungsform 1 bezeichnet ist) in einem Fall, wo eine Absenkmenge G an einer Position, die um 0,85R von dem Punkt Po in der Außendurchmesserrichtung des Lagers entfernt ist, so festgesetzt ist, dass G = 0,0005R ist (Rollendurchmesser: 19 mm, 9,5x 0,0005 = etwa 5 µm), was an dem Pc in 2 ist. Weiter zeigen die durchgezogenen Linien c1 und c2 jeweils die Temperaturen des äußeren Rings eines zylindrischen Wälzlagers (welches im Folgenden als eine Ausführungsform 2 bezeichnet ist) in einem Fall, wo eine Abtragmenge G an einer Position PD , die um 0,85R von dem Punkt PO in der Außendurchmesserrichtung des Lagers entfernt ist, so festgesetzt ist, dass G = 0,003R ist (Rollendurchmesser: 19 mm, 9,5 × 0,003 = etwa 24 µm), was an dem PD in 2 ist.
-
Übrigens wurde beim Schleifen der Rollenendflächen, ähnlich wie im Stand der Technik, hier ein horizontaler Duplexkopfschleifer verwendet; und, in den Ausführungsformen 1 und 2 wurde als ein Schleifstein zum Schleifen der Endflächen der zylindrischen Rollen hier ein elastischer Schleifstein mit einem Young'schen Modul von 16 MPa verwendet (normalerweise hat ein Schleifstein, der eine künstliche Bindung aufweist, einen Y-oung'schen Modul von etwa 50000 bis 100000 MPa, und ein Schleifstein, der eine Harzbindung aufweist, hat einen Young'schen Modul von etwa 5000 bis 20000 MPa). Auch im Hinblick auf die Querschnittsformen der Endflächen der Rollen, die in 10 gezeigt sind, können sie die Bedingung erfüllen, dass z. B., wenn sie durch eine horizontale Lineartypformmaschine mit einer vertikalen Verstärkung von etwa 500 bis 2000 (einer horizontalen Verstärkung von etwa 5 bis 20) gezogen werden, die Kontinuität und deren Absenkmengen an den jeweiligen Punkten bestätigt werden.
-
Wie in 5 in dem Vergleichsbeispiel gezeigt ist, übersteigt in dem Fall, wo die Rotationsgeschwindigkeit des Lagers 1720 min-1 erreicht, die Temperatur des äußeren Rings 100°C, und andererseits übersteigt in den Ausführungsformen 1 und 2 der vorliegenden Erfindung, gerade in dem Fall, wo die Rotationsgeschwindigkeit des Lagers 1720 min-1 erreicht, die Temperatur des äußeren Rings nicht 80°C. Der Grund dafür ist folgender: d. h. in dem Vergleichsbeispiel steigt der Oberflächendruck der Randbereichsendfläche, die gleitend mit einem Schnittpunktbereich zwischen der Endfläche der zylindrischen Rolle und dem Fasenbereich der zylindrischen Rolle zu kontaktieren ist, auf einen sehr hohen Wert, um hierdurch zu bewirken, dass die äußere Ringtemperatur ansteigt (beide der durchgezogenen Linien a1 und a2 zeigen, dass die äußere Ringtemperatur bis etwa 100°C ansteigt, bevor die Rotationsgeschwindigkeit 1720 min-1 erreicht; und, andererseits steigt in den Ausführungsformen 1 und 2, da hier solch ein Kantenbereich wie in dem Vergleichsbeispiel vorliegt, der Oberflächendruck nicht so hoch wie im Vergleich mit dem Vergleichsbeispiel.
-
Auch wenn die Ausführungsformen 1 und 2 miteinander verglichen werden, hat die Ausführungsform 2 einen geringeren Anstieg der Temperatur des äußeren Rings als die Ausführungsform 1. Dies kann sein, weil die Menge an Schmieröl, das zwischen die Endfläche der zylindrischen Rolle und den Randbereich eingebracht wird, entsprechend der Absenkmengen variiert.
-
Übrigens, obwohl nicht gezeigt, wurden in dem Fall eines Wälzlagers, dessen Abtragmenge an einer Position, die um 0,85R von dem Punkt Po entfernt ist, größer als an dem Punkt PD in 2 (etwa 40 bis 50 µm) ist, hier Testergebnisse erzielt, welche beinahe ähnlich zu der Ausführungsform 2 sind. Jedoch steigt in diesem Fall die Schleifzeit unter Verwendung eines elastischen Schleifsteins über die der Ausführungsform 2.
-
Rotationsauswertungstest 2
-
Ein anderer Rotationsauswertungstest 2 wurde an Wälzlagern, wovon jedes eine zylindrische Rolle mit einem Durchmesser von 14 mm verwendet, unter den folgenden Bedingungen durchgeführt, und die Temperaturen des äußeren Rings wurden gemessen. 6 zeigt die Ergebnisse des Rotationsauswertungstests 2. Hier sind die Formen der Endflächen der Rollen, die in dem Test verwendet wurden, in den 11(a) und 11(b) gezeigt.
-
Testbedingungen
-
| Testlager: |
NJ308E (Rollendurchmesser: 14 mm, L = 15 mm, Randbereichshöhe h = 2,80 mm) |
| maximale Rotationsanzahl: |
8000 min-1 |
| axiale Last: |
392N |
| radiale Last: |
9800N |
| Ölbadschmierung: |
VG68 |
-
In 6 zeigen die durchgezogenen Linien a3 und a4 jeweils die Temperaturen des äußeren Rings eines zylindrischen Wälzlagers (welches im Folgenden als ein Vergleichsbeispiel bezeichnet ist) in einem Fall, wo eine Absenkmenge G (siehe 2) an einer Position, die um 0,85R von dem Punkt PO in der Außendurchmesserrichtung des Lagers entfernt ist, so festgesetzt ist, dass G = 0,00014R ist (Rollendurchmesser: 14 mm, 7 × 0,00014 = etwa 1 µm), was zwischen den zwei Punkten PB und PC in 2 ist. Auch zeigen die gestrichelten Linien b3 und b4 jeweils die Temperaturen des äußeren Rings eines zylindrischen Wälzlagers (welches im Folgenden als eine Ausführungsform 3 bezeichnet ist) in einem Fall, wo eine Absenkmenge G an einer Position, die um 0,85R von Punkt Po in der Außendurchmesserrichtung des Lagers entfernt ist, so festgesetzt ist, dass G = 0,0014R ist (Rollendurchmesser: 14 mm, 7 x 0,0014 = etwa 10 µm), was zwischen den PC und PD in 2 ist.
-
Wie in 6 in dem Vergleichsbeispiel gezeigt ist, übersteigt in einem Fall, wo die Rotationsanzahl 3000 min-1 erreicht, die Temperatur des äußeren Rings 70° und in der Ausführungsform 3, gerade in dem Fall, wo die Rotationsanzahl 3000 min-1 erreicht, übersteigt die Temperatur des äußeren Rings nicht 70°.
-
Wie es deutlich von den Testergebnissen gesehen werden kann, die in den 5 und 6 gezeigt sind, kann, da der Kontaktbereich der Endfläche der zylindrischen Rolle 13, welcher ein Bereich ist, der gleitend mit dem Randbereich 15 zu kontaktieren ist, so geschliffen ist, dass die äußere Konturlinie von dessen Querschnitt eine durchgehend gebogene Form hat, welche wenigstens nicht nur den ersten Punkt PA sondern auch zwischen der dritten Position Pc und der vierten Position PD durchgeht, ein Schmieröl einfach zwischen die Endfläche 13a der zylindrischen Rolle 13 und den Randbereich 15 eingebracht werden. Dank dessen kann die Reibungswärme, die zwischen der zylindrischen Rolle 13 und dem Randbereich 15 auftritt, reduziert werden, ohne eine spezielle Bearbeitung an der Endfläche 13a der zylindrischen Rolle 13 und der Rollenführungsoberfläche des Randbereichs 15 vorzunehmen oder ohne die Form der Rolle stark zu ändern.
-
Als nächstes überprüften die Erfinder das Verhältnis zwischen dem Young'schen Modul eines Schleifsteins und der Absenkmenge des 0,85R-Punktes der Rollenendfläche im Hinblick auf den 0,65R-Punkt der Rollenendfläche. 7 zeigt die Ergebnisse dieser Überprüfung. Und die Erfinder überprüften auch das Verhältnis zwischen dem Y-oung'schen Modul eines Schleifsteins, der verwendet wird, um die Endfläche einer Rolle zu schleifen und die Reibungsmenge des Schleifsteins. 8 zeigt die Ergebnisse dieser Überprüfung.
-
Wie in 7 gezeigt ist, kann in dem Fall eines Schleifsteins mit einem Young'schen Modul von 5000 MPa oder mehr, da die Stützsteifigkeit eines Abtragkorns hoch ist, in dem Fall, wo die gegenseitige Beeinflussung zwischen der Rollenendfläche und dem Schleifstein einen bestimmten Wert überschreitet, ein Abtrag durch Schleifen begonnen werden. Dank dessen tritt keine gegenseitige Beeinflussung bis zu dem Fasenbereich der Rolle auf, aber hier wird eine flache Endfläche ausgebildet, so dass hier eine stabile Länge der Rolle erhalten wird.
-
Andererseits kann in dem Fall eines Schleifsteins mit einem Young'schen Modul von 500 MPa oder weniger die Rollenendfläche allmählich in eine durchgehend gebogene Form geschliffen werden, und, wie in 7 gezeigt, die Absenkmenge der Rollenendfläche steigt. Weiterhin steigt in einem Fall, wo ein Schleifstein mit einem geringen Young'schen Modul verwendet wird, die Absenkmenge. Jedoch in dem Fall eines Schleifsteins mit einem Young'schen Modul von 10 MPa oder weniger wird im Gegensatz zu einem Schleifstein mit einem hohen Young'schen Modul die Längendimension der Rolle instabil und die Schleifzeit steigt auch. Wie in 8 gezeigt ist, welche das Verhältnis zwischen dem Schleifsteinverschleiß (die Verschleißmenge wird, wenn 1000 Stücke von Rollen geschliffen werden, die jeweils einen Durchmesser von 7,5 mm haben, als die durchschnittliche Verschleißmenge betrachtet) und dem Young'schen Modul in dem Fall zeigt, wo der Young'sche Modul des Schleifsteins gering ist, neigt der Schleifsteinverschleiß dazu zu steigen, und im Speziellen in dem Fall von 15 MPa oder weniger steigt der Schleifsteinverschleiß. Wenn die oben genannten Bedingungen in Betracht gezogen werden, wird der Young'sche Modul in dem Bereich von 150 MPa bis 15 MPa festgesetzt.
-
Wie oben gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, kann hier ein Wälzlager zur Verfügung gestellt werden, welches die Reibungswärme reduzieren kann, die zwischen der Rolle und dem Randbereich erzeugt wird, ohne eine spezielle Bearbeitung an der Endfläche der Rolle und der Rollenführungsoberfläche des Randbereichs vorzunehmen oder ohne die Form der Rolle stark zu ändern.