[go: up one dir, main page]

JPH0712133A - 円筒ころ軸受 - Google Patents

円筒ころ軸受

Info

Publication number
JPH0712133A
JPH0712133A JP17851793A JP17851793A JPH0712133A JP H0712133 A JPH0712133 A JP H0712133A JP 17851793 A JP17851793 A JP 17851793A JP 17851793 A JP17851793 A JP 17851793A JP H0712133 A JPH0712133 A JP H0712133A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cylindrical roller
roller bearing
ring raceway
outer ring
curvature
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.)
Pending
Application number
JP17851793A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukio Oura
大浦  行雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP17851793A priority Critical patent/JPH0712133A/ja
Publication of JPH0712133A publication Critical patent/JPH0712133A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/225Details of the ribs supporting the end of the rollers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/24Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly
    • F16C19/26Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly with a single row of rollers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58Raceways; Race rings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2240/00Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
    • F16C2240/40Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】鍔7、7内側面の摩耗並びに円筒ころ軸受の焼
き付き防止を図る。 【構成】円筒ころ5の転動面8と面取り部10とを連続
させる曲面の曲率半径を0.3mm以上とする。これによ
って、円筒ころ5の端部と鍔7、7の内側面との当接部
に作用するエッヂロードを軽減すると共に、上記当接部
への潤滑油の供給を円滑に行なわせる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明に係る円筒ころ軸受は、
ガスタービン、ジェットエンジン等、高速で回転する円
筒ころ軸受の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】ガスタービンの回転軸等、各種回転部分
を支持する為に、図1〜2に示す様な円筒ころ軸受が広
く使用されている。この円筒ころ軸受は何れも、外周面
に内輪軌道1を有する内輪2と、内周面に外輪軌道3を
有する外輪4と、上記内輪軌道1と外輪軌道3との間に
転動自在に設けられた複数個の円筒ころ5と、この複数
個の円筒ころ5を保持した状態で、上記内輪軌道1と外
輪軌道3との間に回転自在に設けられた保持器6とを備
えている。
【0003】内輪軌道1の両端部(図2の場合)又は外
輪軌道3の両端部(図1の場合)には1対の鍔7、7を
形成している。この鍔7、7同士の間隔は、上記円筒こ
ろ5の軸方向(図1〜2の左右方向)に亙る長さ寸法よ
りも僅かに大きい。従って上記各円筒ころ5は、これら
1対の鍔7、7により軸方向両側から挟まれ、軸方向へ
の変位を防止される。
【0004】上記各円筒ころ5は図3〜4に詳示する様
に、転動面8と軸方向両端面9、9との間に面取り部1
0、10を設けている。そして、各面取り部10、10
の内周端と、上記両端面9、9とを、それぞれ曲面11
で連続させている。各曲面11はバレル加工により形成
する。従来の円筒ころ軸受に於いてこれら各曲面11
は、単にエッヂを取り除く程度の加工しか施されておら
ず、曲率半径Rは0.2mm以下の小さいものであった。
【0005】上述の様に構成される円筒ころ軸受の使用
時には、例えば上記内輪2を回転軸の中間部に外嵌固定
し、上記外輪4をハウジングに内嵌固定する。回転軸の
回転時には、上記複数個の円筒ころ5が転動する事で、
上記外輪4の内側で内輪2が回転する事を許容する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の様に
構成され作用する従来の円筒ころ軸受に於いては、円筒
ころ5の形状に起因して、鍔7、7の内側面に摩耗が生
じる事がある。即ち、円筒ころ軸受の運転時にしばし
ば、各円筒ころ5の中心軸が内輪2及び外輪4の中心軸
と非平行になる、所謂スキューが発生する。この様なス
キューが発生すると、図5〜7に示す様に、上記各円筒
ころ5の両端部外周縁部が鍔7、7の内側面に、A、B
の2点で当接し、各円筒ころ5の転動に伴って各当接部
A、Bが擦れ合う。図7の鎖線aは、擦れ合い部分の軌
跡を示している。
【0007】この様に各円筒ころ5の両端部外周縁部が
鍔7、7の内側面に当接する場合に於いて、上記各円筒
ころ5側の接触部位は、図7に示す様に、面取り部1
0、10と端面9、9との間の曲面11部分(図4参
照)になる。そして、従来使用されていた円筒ころ5の
場合、この曲面11の曲率半径が小さい為、上記当接部
に作用するエッヂロードが大きくなる。この様にエッヂ
ロードが大きくなると、上記各円筒ころ5の転動に伴う
摩擦により上記鍔7、7の内側面が、上記鎖線aで示し
た擦れ合い部分に沿って摩耗するだけでなく、潤滑不良
等の悪条件が重なると、円筒ころ軸受が焼き付く恐れが
ある。
【0008】この様な問題は、内輪2、外輪4、円筒こ
ろ5を軸受鋼により造った通常の円筒ころ軸受でも生じ
るが、円筒ころ5のみを窒化珪素セラミックにより造っ
たハイブリッド円筒ころ軸受、更には円筒ころだけでな
く内輪2及び外輪4も窒化珪素セラミックにより造った
セラミック円筒ころ軸受の場合に著しい。これは、窒化
珪素セラミックが軸受鋼に比べて塑性変形しにくく、し
かもヤング率が高い為、上記当接部に作用するエッヂロ
ードが著しく高くなる為である。
【0009】本発明の円筒ころ軸受は、この様な鍔7、
7の摩耗や円筒ころ軸受の焼き付きを防止すべく発明し
たものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の円筒ころ軸受
は、上述した従来の円筒ころ軸受と同様に、外周面に内
輪軌道を有する内輪と、内周面に外輪軌道を有する外輪
と、上記内輪軌道と外輪軌道との間に転動自在に設けら
れた複数個の円筒ころと、上記内輪軌道と外輪軌道との
一方の軌道の両側に、各円筒ころの長さ寸法よりも僅か
に大きな間隔をあけて設けられた1対の鍔とを備え、上
記各円筒ころは転動面と両端面との間に面取り部を設け
たものである。
【0011】特に、本発明の円筒ころ軸受に於いては、
上記各面取り部と上記両端面とを、曲率半径が0.3mm
以上の曲面で連続させた事を特徴としている。
【0012】
【作用】上述の様に構成される本発明の円筒ころ軸受に
よれば、円筒ころがスキューし、各面取り部と両端面と
の連続部が鍔の内側面部分と摺接しても、この摺接部に
働くエッヂロードが小さくて済む。又、摺接部への油膜
形成が効率良く行なわれ、上記摺接部分に著しい摩耗に
結び付く様な金属接触が起こりにくくなる。この結果、
上記内側面部分の摩耗防止が図られる。次に、これらの
理由を詳細に説明する。
【0013】先ず、エッヂロードが小さくて済む理由に
就いて、前記図5〜7に図8を加えて説明する。図8
は、円筒ころ5の端部外周縁部と鍔7の内側面との当接
状態を示す説明図で、図8に−で表した2本の曲線
は、図7の−線で切断した状態での円筒ころ5と鍔
7との表面形状を表している。そして、R1 は、図4の
曲率半径Rに相当する(R1 =R)もので、図7の−
線に沿った円筒ころ5表面の曲率半径を、R1 ´は、
図7の−線に沿った鍔7表面の曲率半径を、それぞ
れ表している。
【0014】又、図8に−で表した2本の曲線は、
図7の−線で切断した状態での円筒ころ5と鍔7と
の表面形状を表している。そして、R2 は、図7の−
線に沿った円筒ころ5表面の曲率半径を、R2 ´は、
図7の−線に沿った鍔7表面の曲率半径を、それぞ
れ表している。
【0015】前記摺接部に対応する各部の形状が上述の
様である場合に、摺接部に働く接触面圧σは、次式で表
される
【数1】 この(1)式中の曲率半径R1 、R1 ´、R2 、R2 ´
の内、R1 が最も小さく、R1 ´はR1 よりも十分に大
きく、R2 、R2 ´はR1 よりも遥かに大きい。従っ
て、上記(1)式中の1/R1 、1/R1 ´、1/R
2 、1/R2 ´の内1/R1 が最も接触面圧σに影響
し、他の1/R1 ´、1/R2 、1/R2 ´による影響
は1/R1 よりも遥かに小さい。この事を考慮しつつ
(1)式を見れば明らかな通り、各面取り部10、10
と両端面9、9とを連続させる曲面11の曲率半径R
(=R1 )を大きくすれば、上記接触面圧σを小さくし
て、この接触面圧σに比例するエッヂロードを小さくで
きる。
【0016】次に、摺接部への油膜形成が効率良く行な
われる理由に就いて、図9〜10により説明する。図9
は潤滑油の流れ状態を示している。円筒ころ5の転動面
8と外輪軌道3との接触点をP、円筒ころ5の端部と鍔
7の内側面との接触点をAとし、内輪2が矢印イで示す
様に時計方向に回転した場合に潤滑油は、図9に矢印V
で示す速度で流れる。この矢印Vの方向は、線分APに
対し直角で円筒ころ5の内向方向である。
【0017】図10は、図9の−線で切断した状態
での円筒ころ5と鍔7との表面形状を表している。r1
は、上記接触点Aの近傍部分での円筒ころ5表面の曲率
半径を、r2 は同じく鍔7表面の曲率半径を、それぞれ
表している。円筒ころ5の転動に伴って潤滑油は、図1
0に矢印V´で示す様に上記接触点Aに向けて送り込ま
れ、この接触点A部分に油膜を形成する。この油膜形成
が円滑に行なわれる為には、上記両曲率半径r1 、r2
を大きくし、潤滑油取り込み時に於けるくさび効果を大
きくする事が有利である。上記円筒ころ5表面の曲率半
径r1 は、前記曲面11の曲率半径Rが大きくなるほど
大きくなる。従って、曲面11の曲率半径Rを大きくす
る事は、油膜形成の点からも有利である事が解る。
【0018】
【実施例】次に、本発明の効果を確認する為、本発明者
が行なった実験に就いて説明する。実験は図11に示す
様な円筒ころ軸受を内輪回転で運転する事により行なっ
た。ころ軸受の内径は25mm、外径は47mm、幅は14
mm、円筒ころ5、5の外径及び長さは何れも6.35mm
である。又、内輪2及び外輪4は軸受鋼製で各円筒ころ
5、5は窒化珪素セラミック製である、ハイブリッド円
筒ころ軸受を使用した。
【0019】この円筒ころ軸受を、85kgf のラジアル
荷重を加えた状態で、オイルジェットによる強制潤滑で
潤滑しつつ、76000r.p.m.で150時間回転させた
後、鍔部7の内側面の表面形状を測定した。測定部位を
図12に、測定結果を図13〜14に、それぞれ示す。
測定部位は図12に斜格子で示した様に、鍔7の内側面
である。又、図13〜14に記載した測定結果の値は、
外輪4の軸方向(図12〜14の上下方向)には100
0倍に、直径方向(同じく左右方向)には20倍に、そ
れぞれ拡大して表している。
【0020】図13〜14の内、各図(イ)は試験前に
於ける鍔7の内側面形状を、各図(ロ)は試験後に於け
る鍔7の内側面形状を、それぞれ表している。又、図1
3は、各面取り部10、10と両端面9、9とを連続さ
せる曲面11(図4)の曲率半径Rが0.3mmである転
がり軸受(本発明品)を試験した場合の測定結果を、図
14は、この曲率半径Rが0.2mmである転がり軸受
(従来品)を試験した場合の測定結果を、それぞれ表し
ている。
【0021】この図13〜14から明らかな通り、本発
明の円筒ころ軸受によれば、鍔7、7の内側面の摩耗を
抑える事ができる。尚、上記曲面11の曲率半径Rを大
きくするには、前記面取り部10、10形成後に行なう
バレル加工の処理時間を長くする。又、本発明は、外輪
4の側に鍔7、7を形成した円筒ころ軸受だけでなく、
図2に示した様な、内輪2の側に鍔7、7を形成した円
筒ころ軸受にも適用できる事は明らかである。
【0022】
【発明の効果】本発明の円筒ころ軸受は、以上に述べた
通り構成され作用する為、鍔内側面の摩耗防止並びに焼
き付き防止を図って、円筒ころ軸受を組み込んだ各種機
械装置の耐久性、信頼性を向上させる事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の対象となる円筒ころ軸受の第1例を示
す部分断面図。
【図2】同第2例を示す部分断面図。
【図3】円筒ころのみを取り出して示す正面図。
【図4】図3のX部拡大断面図。
【図5】円筒ころがスキューした状態を示す正面図。
【図6】図5の下方から見た図。
【図7】円筒ころと鍔との接触状態を説明する為、図5
の側方から見た透視図。
【図8】円筒ころと鍔との接触状態を説明する為の合成
断面図。
【図9】潤滑油の送り込み状態を説明する為の、図7と
同様の図。
【図10】潤滑油の送り込み状態を説明する、図7の
−線に沿った拡大断面図。
【図11】本発明の効果を確認する為の試験に使用した
転がり軸受の断面図。
【図12】表面形状を測定した部分と表面形状の拡大割
合とを説明する図。
【図13】本発明の円筒ころ軸受の鍔部の、試験前後に
於ける表面形状を示す断面図。
【図14】従来の円筒ころ軸受の鍔部の、試験前後に於
ける表面形状を示す断面図。
【符号の説明】
1 内輪軌道 2 内輪 3 外輪軌道 4 外輪 5 円筒ころ 6 保持器 7 鍔 8 転動面 9 端面 10 面取り部 11 曲面

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外周面に内輪軌道を有する内輪と、内周
    面に外輪軌道を有する外輪と、上記内輪軌道と外輪軌道
    との間に転動自在に設けられた複数個の円筒ころと、上
    記内輪軌道と外輪軌道との一方の軌道の両側に、各円筒
    ころの長さ寸法よりも僅かに大きな間隔をあけて設けら
    れた1対の鍔とを備え、上記各円筒ころは転動面と両端
    面との間に面取り部を設けたものである円筒ころ軸受に
    於いて、各面取り部と上記両端面とを、曲率半径が0.
    3mm以上の曲面で連続させた事を特徴とする円筒ころ軸
    受。
JP17851793A 1993-06-28 1993-06-28 円筒ころ軸受 Pending JPH0712133A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17851793A JPH0712133A (ja) 1993-06-28 1993-06-28 円筒ころ軸受

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17851793A JPH0712133A (ja) 1993-06-28 1993-06-28 円筒ころ軸受

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0712133A true JPH0712133A (ja) 1995-01-17

Family

ID=16049863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17851793A Pending JPH0712133A (ja) 1993-06-28 1993-06-28 円筒ころ軸受

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0712133A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11236920A (ja) * 1998-02-24 1999-08-31 Nippon Seiko Kk 転がり軸受
US6464398B2 (en) 2000-05-22 2002-10-15 Nsk Ltd. Roller bearing
US6767134B2 (en) 2001-07-05 2004-07-27 Nsk Ltd. Roller bearing
US6997617B2 (en) 2003-05-28 2006-02-14 Nsk Ltd. Roller bearing

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11236920A (ja) * 1998-02-24 1999-08-31 Nippon Seiko Kk 転がり軸受
US6464398B2 (en) 2000-05-22 2002-10-15 Nsk Ltd. Roller bearing
US6767134B2 (en) 2001-07-05 2004-07-27 Nsk Ltd. Roller bearing
CN100436851C (zh) * 2001-07-05 2008-11-26 日本精工株式会社 滚柱轴承
USRE48586E1 (en) 2001-07-05 2021-06-08 Nsk Ltd. Roller bearing
US6997617B2 (en) 2003-05-28 2006-02-14 Nsk Ltd. Roller bearing
EP1482191A3 (en) * 2003-05-28 2007-04-04 NSK Ltd., Roller bearing
CN100360820C (zh) * 2003-05-28 2008-01-09 日本精工株式会社 滚子轴承

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5890815A (en) Roller bearing
JP3114438B2 (ja) 転がり軸受
JPH0712119A (ja) 円筒ころ軸受
JP4446143B2 (ja) スラスト針状ころ軸受
JPH0712133A (ja) 円筒ころ軸受
JPH09273548A (ja) 自動車用円すいころ軸受
JP3252587B2 (ja) 玉軸受装置
JPH11344035A (ja) 円筒ころ軸受
JP2005003121A (ja) 円筒ころ軸受
JP3289711B2 (ja) 円筒ころ軸受
JP2005155763A (ja) ころ軸受
JP3252588B2 (ja) 玉軸受装置
JP2006112568A (ja) 円筒ころ軸受
JP2017096498A (ja) 円筒ころ軸受
JP4206715B2 (ja) 円すいころ軸受
JP2587897Y2 (ja) 転がり軸受
JP2002147469A (ja) 鍔付円筒ころ軸受
JP2004011821A (ja) 円筒ころ軸受
JP2002310160A (ja) 円筒ころ軸受
JP4526084B2 (ja) 円筒ころ軸受
JP2000081042A (ja) 円筒ころ軸受
WO2006109353A1 (ja) スラストころ軸受
JP2019168084A (ja) 円筒ころ軸受用保持器および円筒ころ軸受
JP3789698B2 (ja) 自動調心ころ軸受
JP2002098137A (ja) 円すいころ軸受