JPH0730788B2 - 転がり軸受 - Google Patents
転がり軸受Info
- Publication number
- JPH0730788B2 JPH0730788B2 JP60162147A JP16214785A JPH0730788B2 JP H0730788 B2 JPH0730788 B2 JP H0730788B2 JP 60162147 A JP60162147 A JP 60162147A JP 16214785 A JP16214785 A JP 16214785A JP H0730788 B2 JPH0730788 B2 JP H0730788B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inner ring
- bearing
- outer ring
- linear expansion
- expansion coefficient
- 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.)
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- Rolling Contact Bearings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、玉軸受、ころ軸受などの転がり軸受の使用
中における温度上昇に伴う熱膨張の大きい箇所に使用さ
れる転がり軸受に関し、例えば、高速回転で使用される
工作機械用の回転部の支持軸受として有効な転がり軸受
を提供するものである。
中における温度上昇に伴う熱膨張の大きい箇所に使用さ
れる転がり軸受に関し、例えば、高速回転で使用される
工作機械用の回転部の支持軸受として有効な転がり軸受
を提供するものである。
［従来技術］ 一般に最近の工作機械は、ますます高速回転化する傾向
にあり、該工作機械の回転部を支持する転がり軸受にも
高精度で、かつ、苛酷な使用条件が強いられてきてい
る。軸受の回転速度が早くなるにつれて、軸受の内部す
きまとの関連における転がり摩擦による発熱が急増し、
軸受の温度も高くなる。
にあり、該工作機械の回転部を支持する転がり軸受にも
高精度で、かつ、苛酷な使用条件が強いられてきてい
る。軸受の回転速度が早くなるにつれて、軸受の内部す
きまとの関連における転がり摩擦による発熱が急増し、
軸受の温度も高くなる。
通常の軸受支持構造にあっては、前記発熱に伴う外輪の
熱は、ハウジングを通り比較的放熱しやすいが、内輪の
熱は、軸体側から放熱されにくいため、外輪に比べ内輪
の温度が高くなる。
熱は、ハウジングを通り比較的放熱しやすいが、内輪の
熱は、軸体側から放熱されにくいため、外輪に比べ内輪
の温度が高くなる。
ところが、従来の転がり軸受は、ほとんどの場合、外輪
と内輪とが同一の材料、すなわち、通常軸受鋼と呼ばれ
ている高炭素クロム軸受鋼鋼材で作られているために、
前述のような軸受発熱によって、外輪と内輪との間に温
度差が生じ、軸受の内部すきまは、発熱しない前と比べ
小さくなる。（減少する。） このため、特に使用条件のきびしい高速回転下にあって
は、設定条件に対し、前記軸受のラジアルすきまが過少
となったり、すきま変化に伴う結果として生ずる予圧が
過大となったり、それが更に発熱を助長するという悪循
環をもたらし、ついには、軸受の焼付きという損傷に至
ることが多い。
と内輪とが同一の材料、すなわち、通常軸受鋼と呼ばれ
ている高炭素クロム軸受鋼鋼材で作られているために、
前述のような軸受発熱によって、外輪と内輪との間に温
度差が生じ、軸受の内部すきまは、発熱しない前と比べ
小さくなる。（減少する。） このため、特に使用条件のきびしい高速回転下にあって
は、設定条件に対し、前記軸受のラジアルすきまが過少
となったり、すきま変化に伴う結果として生ずる予圧が
過大となったり、それが更に発熱を助長するという悪循
環をもたらし、ついには、軸受の焼付きという損傷に至
ることが多い。
通常使用回転速度が一定の場合には、その特定の使用条
件下において最適なすきま、あるいは最適な予圧となる
ようにあらかじめ補正した軸受を選定して組付ければ良
いが、その補正にむずかしさがあり、また回転条件が種
々と変化する場合には、回転装置に組込まれた軸受の温
度を検出し、軸受の隙間（または隙間の変化に伴う結果
として生ずる予圧）を外部的な力（例えば油圧機構な
ど）によって調整することもなされているが、装置が複
雑で、かつ、高価となるなどの欠点があった。
件下において最適なすきま、あるいは最適な予圧となる
ようにあらかじめ補正した軸受を選定して組付ければ良
いが、その補正にむずかしさがあり、また回転条件が種
々と変化する場合には、回転装置に組込まれた軸受の温
度を検出し、軸受の隙間（または隙間の変化に伴う結果
として生ずる予圧）を外部的な力（例えば油圧機構な
ど）によって調整することもなされているが、装置が複
雑で、かつ、高価となるなどの欠点があった。
［発明が解決しようとする問題点］ この発明は、上記従来の問題点を解決することを目的と
し、具体的には、軸受の温度上昇に伴う外内輪間の温度
差による軸受の内部すきまやすきまの変化に伴う結果と
して生ずる予圧の変化を簡単な手段によってより小さく
押え、焼付き損傷の防止と同時に軸体とそれに嵌合され
る内輪とのクリープの防止をすることにある。
し、具体的には、軸受の温度上昇に伴う外内輪間の温度
差による軸受の内部すきまやすきまの変化に伴う結果と
して生ずる予圧の変化を簡単な手段によってより小さく
押え、焼付き損傷の防止と同時に軸体とそれに嵌合され
る内輪とのクリープの防止をすることにある。
［問題を解決するための手段］ この発明は、軸体に嵌合される内輪とハウジングに保持
される外輪との間に転動体を備えた転がり軸受におい
て、前記内輪の材料を外輪の材料よりも線膨張係数の小
さい材質で形成し、内輪の材料の線膨張係数が、内輪の
嵌合される鋼製の軸体の材料の線膨張係数よりも小さく
形成されたことにある。
される外輪との間に転動体を備えた転がり軸受におい
て、前記内輪の材料を外輪の材料よりも線膨張係数の小
さい材質で形成し、内輪の材料の線膨張係数が、内輪の
嵌合される鋼製の軸体の材料の線膨張係数よりも小さく
形成されたことにある。
［作 用］ かくして、この発明にあっては、軸受の発熱によって外
輪と内輪との間に温度差が生じ、内輪の温度が外輪の温
度よりも高くなっても、この温度差に対する内輪の膨張
が小さく押えられ、その結果、軸受の内部すきまやすき
まの変化に伴う結果として生ずる予圧の変化が小さくか
つ、鋼製の軸体と内輪の線膨張係数差によりはめあいし
ろの減少がなく、クリープの防止ができる。
輪と内輪との間に温度差が生じ、内輪の温度が外輪の温
度よりも高くなっても、この温度差に対する内輪の膨張
が小さく押えられ、その結果、軸受の内部すきまやすき
まの変化に伴う結果として生ずる予圧の変化が小さくか
つ、鋼製の軸体と内輪の線膨張係数差によりはめあいし
ろの減少がなく、クリープの防止ができる。
［実施例］ 次にこの発明を図に示すアンギュラ形玉軸受について説
明すると、１は外輪、２は内輪、３は転動体である玉、
４は保持器、５は軸体、６はハウジングである。
明すると、１は外輪、２は内輪、３は転動体である玉、
４は保持器、５は軸体、６はハウジングである。
外輪１および玉３は、高炭素クロム軸受鋼鋼材（軸受
鋼）第２種（SUJ2）から形成されており、また内輪２
は、前記軸受鋼（線膨張係数12.5×10-6/℃）よりも線
膨張係数の小さい材料の１つとしてのマルテンサイト系
ステンレス鋼（SUS440C、線膨張係数10×10-6/℃）によ
って形成されている。
鋼）第２種（SUJ2）から形成されており、また内輪２
は、前記軸受鋼（線膨張係数12.5×10-6/℃）よりも線
膨張係数の小さい材料の１つとしてのマルテンサイト系
ステンレス鋼（SUS440C、線膨張係数10×10-6/℃）によ
って形成されている。
ちなみに実験のための前段として、従来の如く、内輪、
外輪および玉を軸受鋼（SUJ2）とした場合と、内輪を前
述のマルテンサイト系ステンレス鋼（SUS440C）とした
例およびこれ等と他の材料との組合わせによる軸受を設
定し、これを、軸受名番7013C（アンギュラ形玉軸受
で、外径:100mm、内径:65mm、幅:18mm、接触角:15゜）
の軸受に適用し、これを２個背面組合わせとして組付
け、かつ、外輪と内輪との間に温度差のない場合の予圧
を50kgfと想定し、温度差による軸受のラジアルすきま
と予圧の変化を算出すると下記の表のようになる。
外輪および玉を軸受鋼（SUJ2）とした場合と、内輪を前
述のマルテンサイト系ステンレス鋼（SUS440C）とした
例およびこれ等と他の材料との組合わせによる軸受を設
定し、これを、軸受名番7013C（アンギュラ形玉軸受
で、外径:100mm、内径:65mm、幅:18mm、接触角:15゜）
の軸受に適用し、これを２個背面組合わせとして組付
け、かつ、外輪と内輪との間に温度差のない場合の予圧
を50kgfと想定し、温度差による軸受のラジアルすきま
と予圧の変化を算出すると下記の表のようになる。
上記６つの例から見て理解できるように、従来の如く、
外輪、内輪および玉を同一材料、すなわち、軸受鋼にて
形成した例Ｉ−の場合は、外輪と内輪との温度差が僅
か４℃に対し予圧が約2.2倍にも増加するのに対し、
の内輪をマルテンサイト系ステンレス鋼とした場合には
ほとんど変化が見られず、また例IIの温度差７℃の場合
にあっても、この発明のものは、予圧の増加がほとんど
見られないものと、逆に大きく低下するものとが見られ
る。
外輪、内輪および玉を同一材料、すなわち、軸受鋼にて
形成した例Ｉ−の場合は、外輪と内輪との温度差が僅
か４℃に対し予圧が約2.2倍にも増加するのに対し、
の内輪をマルテンサイト系ステンレス鋼とした場合には
ほとんど変化が見られず、また例IIの温度差７℃の場合
にあっても、この発明のものは、予圧の増加がほとんど
見られないものと、逆に大きく低下するものとが見られ
る。
以上述べたようにこの発明にあっては、鋼製の軸体に嵌
合される内輪とハウジングに保持される外輪との間に転
動体を有する転がり軸受において、前記軸受の内輪の材
料が外輪の材料よりも線膨張係数の小さい材質で形成さ
れ、内輪の材料の線膨張係数が、内輪の嵌合される鋼製
の軸体の材料の線膨張係数よりも小さく形成されている
ので、軸受の使用中、軸受の温度上昇により内輪の温度
が、外輪の温度よりも高くなり、内輪と外輪との間に温
度差による内部すきまの変化が生じても予圧の変化はほ
とんどなく、あるいは逆に減少する。
合される内輪とハウジングに保持される外輪との間に転
動体を有する転がり軸受において、前記軸受の内輪の材
料が外輪の材料よりも線膨張係数の小さい材質で形成さ
れ、内輪の材料の線膨張係数が、内輪の嵌合される鋼製
の軸体の材料の線膨張係数よりも小さく形成されている
ので、軸受の使用中、軸受の温度上昇により内輪の温度
が、外輪の温度よりも高くなり、内輪と外輪との間に温
度差による内部すきまの変化が生じても予圧の変化はほ
とんどなく、あるいは逆に減少する。
従って、軸受の温度上昇に伴う軸受の焼付きによる損傷
が効果的に防止され、工作機械のような高速で、かつ、
高精度の要求される軸受としてきわめて有効である。
が効果的に防止され、工作機械のような高速で、かつ、
高精度の要求される軸受としてきわめて有効である。
また前述の内輪の材料を単に外輪の材料の材質よりも線
膨張係数の小さい材料とするだけでなく、同時に内輪の
線膨張係数が、内輪の嵌合される鋼製の軸体の材料の線
膨張係数よりも小さく形成されているので、熱膨張によ
る内輪と軸体との間のはめあいしろの減少が押えられ、
内輪のクリープ防止ができ、軸受の耐焼付性と耐クリー
プ性を同時に向上でききわめて有効である。
膨張係数の小さい材料とするだけでなく、同時に内輪の
線膨張係数が、内輪の嵌合される鋼製の軸体の材料の線
膨張係数よりも小さく形成されているので、熱膨張によ
る内輪と軸体との間のはめあいしろの減少が押えられ、
内輪のクリープ防止ができ、軸受の耐焼付性と耐クリー
プ性を同時に向上でききわめて有効である。
なお実施例では、内輪の材料として、マルテンサイト系
ステンレス鋼、アルミナ系セラミック、炭化珪素系セラ
ミックなどの例を示したが、これ等の材料に限定される
ものではなく、特許請求の範囲内で実施するものであ
る。
ステンレス鋼、アルミナ系セラミック、炭化珪素系セラ
ミックなどの例を示したが、これ等の材料に限定される
ものではなく、特許請求の範囲内で実施するものであ
る。
また実施例では、内輪材料として線膨張係数が軸受鋼よ
りも小さい材質のものを使用した例について説明した
が、外輪にオーステナイト系ステンレス鋼（SUS304、線
膨張係数17×10-6/℃）ように線膨張係数の大きい材質
のものを使用し、内輪を軸受鋼としても、結果的には、
外輪に比べ内輪の線膨張係数の方が小さくなり、前述の
如き効果が得られるが、この場合には、外輪の膨張との
関係からハウジングも外輪と同程度の線膨張係数の材質
の材料とする必要があり、全体的変形が大きくなるとい
う欠点が残る。
りも小さい材質のものを使用した例について説明した
が、外輪にオーステナイト系ステンレス鋼（SUS304、線
膨張係数17×10-6/℃）ように線膨張係数の大きい材質
のものを使用し、内輪を軸受鋼としても、結果的には、
外輪に比べ内輪の線膨張係数の方が小さくなり、前述の
如き効果が得られるが、この場合には、外輪の膨張との
関係からハウジングも外輪と同程度の線膨張係数の材質
の材料とする必要があり、全体的変形が大きくなるとい
う欠点が残る。
更には、この発明の目的達成の他の手段として、外内輪
の材料の材質に比べ転動体を線膨張係数の小さい材質の
材料としても良いが、効果の点で十分とは云えない。
の材料の材質に比べ転動体を線膨張係数の小さい材質の
材料としても良いが、効果の点で十分とは云えない。
図面はこの発明の実施例を示す要部断面図である。 実施例の符号中、１は外輪、２は内輪、３は玉、４は保
持器、５は軸体、６はハウジングである。
持器、５は軸体、６はハウジングである。
Claims (1)
- 【請求項１】鋼製の軸体に嵌合される内輪と、ハウジン
グに保持される外輪との間に転動体を備えた転がり軸受
において、前記内輪の材料を外輪の材料よりも線膨張係
数の小さい材質で形成し、内輪の材料の線膨張係数が、
内輪の嵌合される鋼製の軸体の材料の線膨張係数よりも
小さく形成されたことを特徴とした転がり軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60162147A JPH0730788B2 (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | 転がり軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60162147A JPH0730788B2 (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | 転がり軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6224025A JPS6224025A (ja) | 1987-02-02 |
| JPH0730788B2 true JPH0730788B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=15748928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60162147A Expired - Fee Related JPH0730788B2 (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | 転がり軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0730788B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0236619U (ja) * | 1988-08-31 | 1990-03-09 | ||
| JPH0365018U (ja) * | 1989-10-30 | 1991-06-25 | ||
| KR100245264B1 (ko) * | 1994-06-30 | 2000-03-02 | 김무 | 이종재질을 사용한 저소음베어링 |
| US6481898B1 (en) | 1998-01-20 | 2002-11-19 | Nsk Ltd. | Ball bearing |
| DE19982586B4 (de) * | 1998-12-22 | 2005-02-03 | Nsk Ltd. | Wälzlager |
| US6443624B1 (en) * | 2000-08-01 | 2002-09-03 | The Timken Company | High speed angular contact ball bearing |
| US6874942B2 (en) | 2001-03-02 | 2005-04-05 | Nsk Ltd. | Rolling device |
| US6994474B2 (en) * | 2001-05-29 | 2006-02-07 | Nsk Ltd. | Rolling sliding member and rolling apparatus |
| JP2004060797A (ja) | 2002-07-30 | 2004-02-26 | Koyo Seiko Co Ltd | ローラ部材およびその製造方法 |
| AT503000B1 (de) * | 2005-12-21 | 2008-02-15 | Austrian Aerospace Gmbh | Wälzlager mit temperaturgesteuerter vorspannungsverstellung für raumfahrtanwendungen |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS607420U (ja) * | 1983-06-28 | 1985-01-19 | 日本精工株式会社 | 転がり軸受 |
| JPS6040822U (ja) * | 1983-08-30 | 1985-03-22 | 日本ビクター株式会社 | ボ−ルベアリング支持装置 |
-
1985
- 1985-07-24 JP JP60162147A patent/JPH0730788B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6224025A (ja) | 1987-02-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |