DE10152847C5 - Rolling bearing and spindle device for machine tool - Google Patents
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Abstract
Wälzlager, umfassend:einen inneren Ring (12-42), der eine äußere Oberfläche aufweist;einen äußeren Ring (11-41), der eine innere Oberfläche aufweist;eine Mehrzahl von Wälzelementen (13-43), die drehbar zwischen dem inneren Ring und dem äußeren Ring angeordnet sind, wobei das Wälzelement eine zylindrische Rolle ist; undeine Haltevorrichtung (14-44) für das Halten der Wälzelemente, wobei die Haltevorrichtung aus einem Harzmaterial hergestellt ist, sie in Bezug auf die innere Oberfläche des äußeren Rings oder die äußere Oberfläche des inneren Rings positioniert ist, und sie ein Paar ringförmiger Teile,die in axialer Richtung des Lagers parallel zueinander angeordnet sind, und einen säulenartigen Teil, der die ringförmigen Teile verbindet, einschließt, wobei man den folgenden Ausdruck erhält:wobei H eine radiale Länge eines Abschnitts des ringförmigen Teils, L eine axiale Länge desselben und dm der Wälzkreisdurchmesser des Wälzelements ist, und die Haltevorrichtung weiter eine Mehrzahl von Taschen aufweist, welche die Wälzelemente halten,ein Führungsabstand zwischen der inneren Oberfläche des äußeren Rings oder der äußeren Oberfläche des inneren Rings und einer geführten Oberfläche der Haltevorrichtung 0,05 bis 0,4 % des Durchmessers der geführten Oberfläche der Haltevorrichtung ist;und der Abstand (6) zwischen den Taschen der Haltevorrichtung und den Wälzelementen 0,8 bis 1,8 % des Führungsabstandes ist.An antifriction bearing comprising: an inner ring (12-42) having an outer surface; an outer ring (11-41) having an inner surface; a plurality of rolling elements (13-43) rotatable between the inner ring and the outer ring are arranged, wherein the rolling element is a cylindrical roller; and a holding device (14-44) for holding the rolling elements, wherein the holding device is made of a resin material, positioned with respect to the inner surface of the outer ring or the outer surface of the inner ring, and a pair of annular parts are parallel to each other in the axial direction of the bearing, and include a columnar member connecting the annular members, wherein: H is a radial length of a portion of the annular member, L is an axial length thereof, and dm is the pitch circle diameter of the rolling element, and the holding device further comprises a plurality of pockets holding the rolling elements, a guide distance between the inner surface of the outer ring or the outer surface of the inner ring and a guided surface of the holding device 0.05 to 0.4% of Diameter of the guided surface of the retaining pre and the distance (6) between the pockets of the fixture and the rolling elements is 0.8 to 1.8% of the guide distance.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Wälzlager, insbesondere für das Lagern einer Spindelwelle einer Werkzeugmaschine, die sich mit hoher Geschwindigkeit dreht, und auf eine Spindelvorrichtung für die Werkzeugmaschine, die das Wälzlager verwendet.The present invention relates to a rolling bearing, in particular for supporting a spindle shaft of a machine tool, which rotates at high speed, and to a spindle device for the machine tool, which uses the rolling bearing.
Der Stand der Technik wird am Beispiel eines Zylinderrollenlagers beschrieben. Ein Lager für das Lagern einer Spindelwelle einer Werkzeugmaschine erfordert eine hohe Rotationsgenauigkeit und Steifigkeit, um die Bearbeitungsgenauigkeit hoch zu halten. Das Zylinderrollenlager, das für diesen Zweck verwendet wird, wird gewöhnlicherweise mit einem inneren Spiel des Lagers verwendet, wobei sich ein kleines Spiel von ungefähr 5 µm ergibt, nachdem das Wälzlager in die Spindelwelle und ein Gehäuse eingebaut wurde.The state of the art is described using the example of a cylindrical roller bearing. A bearing for supporting a spindle shaft of a machine tool requires a high rotational accuracy and rigidity to keep the machining accuracy high. The cylindrical roller bearing used for this purpose is usually used with an internal clearance of the bearing, resulting in a small clearance of about 5 μm after the rolling bearing is installed in the spindle shaft and a housing.
Andererseits besteht zunehmend eine Tendenz, die Spindelvorrichtung bei hoher Geschwindigkeit zu verwenden, um die Bearbeitungseffizienz zu verbessern, und es ist somit notwendig, daß das Lager dieser erhöhten Geschwindigkeit entspricht. Als Lager, das dieser Anforderung entspricht, wird verbreitet ein Zylinderrollenlager, das einen inneren Ring mit Borde und einen äußeren Ring ohne Borde (N-Typ) verwendet, welches das zugeführte Schmieröl leichter zur Außenseite des Lagers ausgeben kann als ein Zylinderrollenlager, das einen äußeren Ring mit Borde und einen inneren Ring ohne Borde aufweist (NU-Typ), verwendet. Weiterhin kommen als Halterführungstyp (Halterpositioniertyp), der aktuell sehr verbreitet verwendet wird, ein Führungstyp mit innerem Ring zur Anwendung, bei dem der Halter oder die Haltevorrichtung aus eine Kupferlegierung hergestellt ist, und bei der die Haltevorrichtung durch die äußere Oberfläche der Borde des inneren Rings geführt wird, und ein Walzenführungstyp zur Anwendung, bei dem die Haltevorrichtung aus Kunstharz hergestellt ist und von den Walzen geführt wird.On the other hand, there is an increasing tendency to use the spindle device at high speed in order to improve the machining efficiency, and it is thus necessary for the bearing to correspond to this increased speed. As a bearing meeting this requirement, a cylindrical roller bearing using an inner ring with ribs and an outer ring without ribs (N-type) which can more easily discharge the supplied lubricating oil to the outside of the bearing than a cylindrical roller bearing having an outer ring is widely used Ring with ribs and an inner ring without ribs has (NU-type) used. Further, as a holder guide type (holder positioning type) which is currently widely used, there is used an inner ring type guide in which the holder is made of a copper alloy, and in which the holder is formed by the outer surface of the inner ring rims and a roller guide type is used, in which the holding device is made of synthetic resin and is guided by the rollers.
Weiterhin werden im konventionellen Wälzlager, Wälzelemente wie Kugeln, Walzen oder dergleichen zwischen den Laufflächen, die auf der äußeren Oberfläche des inneren Rings und der inneren Oberfläche des äußeren Rings ausgebildet sind, angeordnet. Bei diesem Wälzlager wird, um die Wälzelemente auf der Laufoberfläche in gleichen Intervallen in der Umfangsrichtung des Lagers zu halten, eine kreisförmige Haltevorrichtung zwischen den äußeren Ring und den inneren Ring eingefügt.Further, in the conventional rolling bearing, rolling elements such as balls, rollers or the like are disposed between the raceways formed on the outer surface of the inner ring and the inner surface of the outer ring. In this rolling bearing, in order to hold the rolling elements on the running surface at equal intervals in the circumferential direction of the bearing, a circular holding device is interposed between the outer ring and the inner ring.
Ein Lager für eine Spindelvorrichtung der Werkzeugmaschine, das ein Beispiel des Wälzlagers darstellt, soll eine niedrige Vibration und ein niedriges Geräusch aufweisen, um die Bearbeitungsgenauigkeit zu verbessern. Weiterhin wird vom Lager in letzter Zeit gefordert, daß es seine Leistung bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten liefern kann (das heißt, daß es in stabiler Weise bei einer hohen Rotationsgeschwindigkeit über einen langen Zeitraum verwendet werden kann), mit einer Schmierung, die sich im Hinblick auf die einfache Handhabung, die Umwelt und die Kosten als wirksam erweist. Um diese Anforderungen zu erfüllen, wurde konventionell erweise eine Haltevorrichtung verwendet, die leicht ist, eine überragende Gleiteigenschaft aufweist und aus synthetischem Harz, dem verstärkende Fasern für eine Verbesserung der Festigkeit hinzugefügt wurden, hergestellt ist.A bearing for a spindle device of the machine tool, which is an example of the rolling bearing, should have a low vibration and a low noise to improve the machining accuracy. Furthermore, the bearing is recently demanded that it can deliver its performance at high rotational speeds (that is, that it can be used stably at a high rotational speed over a long period of time) with lubrication that is superior in terms of easy handling, the environment and the costs prove effective. In order to meet these requirements, conventionally, a holding device which is light in weight, has a superior sliding property and is made of synthetic resin to which reinforcing fibers for improving the strength have been added has been conventionally used.
Die
Wie in
Die Haltevorrichtung
Weiterhin ist die oben beschriebene aus Kunstharz hergestellte Haltevorrichtung durch Spritzgießen hergestellt, und sie wurde bei einem Lager für eine Werkzeugmaschine verwendet, die häufig mit sehr geringen Mengen von Schmiere oder eines Schmieröls, das verwendet wird, um die Wärmeerzeugung während des Betriebs zu minimieren, läuft. Somit wird im Lager für die Werkzeugmaschine die im wesentlichen minimale Mengen des Schmiermittels verwendet, um somit einen Bewegungswiderstands des Gleitmittels, wie der Schmiere oder des Schmieröls, und eine Wärmeerzeugung, die durch den Bewegungswiderstand verursacht wird, zu unterdrücken. Als ein Verfahren für das Herstellen einer solchen aus Kunstharz hergestellten Haltevorrichtung wird ein Radialzugtyp eines Spritzgießverfahrens verwendet.Further, the synthetic resin-made holding device described above is manufactured by injection molding, and has been used in a bearing for a machine tool, which is often used with very small amounts of grease or lubricating oil used to generate heat to minimize the operation runs. Thus, in the bearing for the machine tool, the substantially minimum amounts of the lubricant are used so as to suppress a resistance to movement of the lubricant such as the grease or lubricating oil and heat generation caused by the movement resistance. As a method of manufacturing such a resin-made holding device, a radial draw type of injection molding method is used.
Die bewegliche Form
Wenn die Gießform
Darüber hinaus wird im Wälzlager, in dem der Führungstyp der Haltevorrichtung aus einem Führungstyp eines inneren Rings oder einem Führungstyp eines äußeren Rings besteht, ein passender Abstand (Führungsabstand) zwischen der Oberfläche des inneren Durchmessers der Haltevorrichtung (oder der Oberfläche des äußeren Durchmessers), die in Kontakt mit einem Laufring (dem inneren Ring und dem äußeren Ring) steht, und einer Kontaktfläche des Lauf rings vorgesehen. Der Führungsabstand wird als eine Differenz zwischen einem Durchmesser eine Führungsfläche der Haltevorrichtung des Laufrings und einem Durchmesser der geführten Oberfläche der Haltevorrichtung ausgebildet. Weiterhin wird, um das Wälzkörperelement zu führen und zu halten, ein Abstand (Taschenabstand) zwischen dem Wälzkörperelement in der Tasche der Haltevorrichtung und der Tasche vorgesehen.In addition, in the rolling bearing in which the guide type of the holding device is a guide type of an inner ring or a guide type of outer ring, a suitable distance (guide distance) between the surface of the inner diameter of the holding device (or the surface of the outer diameter) in contact with a race (the inner ring and the outer ring), and a contact surface of the running ring provided. The guide distance is formed as a difference between a diameter of a guide surface of the holding device of the race and a diameter of the guided surface of the holder. Further, in order to guide and hold the rolling element, a clearance (pocket spacing) is provided between the rolling element in the pocket of the holder and the bag.
Konventionellerweise werden bei diesem Typ eines Wälzlagers, das für eine Rotation mit hoher Geschwindigkeit verwendet wird, ein Führungsabstand
Wenn sich das Lager mit hoher Geschwindigkeit beim Betrieb der Werkzeugmaschine dreht, wird Schmiere, die in das Lager eingefüllt ist, oder Schmieröl, das durch eine Öl-Luft-Schmierung geliefert wird, durch die Zentrifugalkraft zur Seite des äußeren Rings geschleudert, so daß im Falle der Haltevorrichtung mit der inneren Ringführung die Möglichkeit besteht, daß ein Schmierdefekt auf der geführten Oberfläche
Wenn als Lager für die Spindelvorrichtung der Werkzeugmaschine das Lager, das die obige Haltevorrichtung mit Außenringführung aufweist, verwendet wird, so wird, wenn sich die Spindelwelle mit hoher Geschwindigkeit dreht. Schmiere, die in das Lager eingefüllt ist, durch die Zentrifugalkraft zur Seite des äußeren Rings des Lagers geschleudert, so daß die verteilte Schmiere zur Seite der Haltevorrichtung durch die Haltevorrichtung heraustritt und einen Leerraum bildet. Durch das Auslaufen einer sehr kleinen Menge des Basisöls bei diesem Zustand werden die Wälzkörperoberfläche und die geführte Oberfläche der Haltevorrichtung geschmiert. Da jedoch die geführte Oberfläche
Weiterhin ist es, bei einer Erhöhung der Spindeldrehung der Werkzeugmaschine nicht selten, daß die Spindelwelle in einem Bereich gedreht wird, in dem beispielsweise ein Dmn-Wert (Lagerabstandskreisdurchmesser (mm) x Rotationsgeschwindigkeit (U/min)) über dem Wert von 1 × 106 liegt. Im Falle einer solch hohen Rotationsgeschwindigkeit kann, da die Schmiere zur Außenseite der geführten Oberfläche durch die Zentrifugalkraft austritt, die Schmiere nicht auf der geführten Oberfläche
Im Falle einer Haltevorrichtung des Typs einer Führung durch den inneren Ring wird die Oberfläche der Seitenwand der Haltevorrichtung, die dem inneren Ring gegenüberliegt, eine geführte Oberfläche, und die äußere Oberfläche des inneren Rings, die der geführten Oberfläche gegenüber liegt, wird eine Führungsoberfläche. In diesem Fall wird, wenn sich der innere Ring dreht, die Schmiere auf der gleitend geführten Oberfläche der Haltevorrichtung durch die Zentrifugalkraft zur Seite des äußeren Rings geschleudert. Somit nimmt die Schmierung zwischen der geführten Oberfläche der Haltevorrichtung und der Führungsoberfläche des inneren Rings bemerkbar ab; dies bewirkt ein frühes Brechen der Haltevorrichtung und des inneren Rings.In the case of a guiding device of the inner ring type, the surface of the side wall of the holding device facing the inner ring becomes a guided surface, and the outer surface of the inner ring facing the guided surface becomes a guiding surface. In this case, as the inner ring rotates, the grease on the slidably guided surface of the holder is thrown by the centrifugal force to the side of the outer ring. Thus, the lubrication between the guided surface of the holder and the guide surface of the inner ring noticeably decreases; this causes an early breaking of the holding device and the inner ring.
Weiterhin weist, wie das in
Konventionellerweise wurde der Grat durch ein Schneiden oder eine Trommelbearbeitung, bevor die durch Spritzgieß hergestellte Haltevorrichtung in das Lager eingefügt wurde, entfernt, wodurch eine ordnungsgemäße Rotation des Lagers erreicht wurde.Conventionally, the burr was removed by cutting or tumbling before the injection-molded fixture was inserted into the bearing, thereby achieving proper rotation of the bearing.
Die Arbeit zur Entfernung des Grats ist jedoch kompliziert, was zu einer Erhöhung der Kosten des Wälzlagers führt.However, the work for removing the burr is complicated, resulting in an increase in the cost of the rolling bearing.
Weiterhin sind, wenn man den Abstand der Haltevorrichtung betrachtet, da der konventionelle Führungsabstand
Die Frequenz dieses unrunden Laufs (nachfolgend kann dies als „Unwucht Fc“ bezeichnet werden) ist eine Rotationsfrequenz der Haltevorrichtung und sie unterscheidet sich von einer Rotationsfrequenz der Welle.The frequency of this non-round run (hereinafter may be referred to as "unbalance Fc") is a rotational frequency of the holding device and is different from a rotational frequency of the shaft.
Wenn das Lager in einer Spindelvorrichtung für eine Werkzeugmaschine verwendet wird, so besteht, wenn diese Unwucht Fc erzeugt wird, die Möglichkeit, daß ein Einfluß im Hinblick auf die Verschlechterung der äußeren Erscheinung der bearbeiteten Oberfläche (ein Problem der Erzeugung einer Senkenmarkierung) auftritt. When the bearing is used in a spindle device for a machine tool, when this unbalance Fc is generated, there is a possibility that an influence with respect to the deterioration of the appearance of the machined surface (a problem of generation of a sink mark) occurs.
Insbesondere
Durch diese Rotationsbewegung wird, da ein Zentrum der Tasche
Weiterhin kann, wie das in
Durch diese ungleichmäßige Anordnung der Kugel
Stand der TechnikState of the art
Ein Kugellager mit einem inneren Ring, der eine äußere Oberfläche aufweist; einem äußeren Ring, der eine innere Oberfläche aufweist, eine Mehrzahl von Wälzelementen, die drehbar zwischen dem inneren Ring und dem äußeren Ring angeordnet sind; und einer Haltevorrichtung für das Halten der Wälzelemente, die in Bezug auf die innere Oberfläche des äußeren Rings oder die äußere Oberfläche des inneren Rings positioniert ist, und ein Paar ringförmiger Teile, die in axialer Richtung des Lagers parallel zueinander angeordnet sind, und einen säulenartigen Teil, der die ringförmigen Teile verbindet, einschließt, ist aus dem Katalog „Kugelhalter und Käfige“ der Deutschen Star Kugelhalter GmbH, Ausgabe März 1981 bekannt.A ball bearing having an inner ring having an outer surface; an outer ring having an inner surface, a plurality of rolling elements rotatably disposed between the inner ring and the outer ring; and a holding device for holding the rolling elements, which is positioned with respect to the inner surface of the outer ring or the outer surface of the inner ring, and a pair of annular parts, which are arranged in the axial direction of the bearing parallel to each other, and a columnar part , which includes the annular parts includes, is known from the catalog "Ball Holders and Cages" of Deutsche Star Kugelhalter GmbH, March 1981 issue.
Aufgabenstellungtask
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Wälzlager zu schaffen, das eine hohe Zuverlässigkeit, insbesondere bei hohen Drehzahlen, aufweist.It is the object of the present invention to provide a roller bearing having a high reliability, especially at high speeds.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Wälzlager mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1.This object is achieved by a rolling bearing with the features of
Bevorzugte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.Preferred developments of the subject invention are set forth in the dependent claims.
Dadurch wird ein Wälzlager bereitgestellt, in dem die Schmierfähigkeit verbessert ist, und in dem die Verformung und der Bruch der Haltevorrichtung unterdrückt werden kann, und weiterhin kann eine Spindelvorrichtung für eine Werkzeugmaschine bereitgestellt werden, die dieses Wälzlager verwendet.Thereby, there is provided a rolling bearing in which the lubricity is improved, and in which the deformation and the breakage of the holding device can be suppressed, and further, a spindle device for a machine tool using this rolling bearing can be provided.
Weiterhin wird ein Wälzlager bereitgestellt, in dem die Schmierfähigkeit verbessert werden kann, und bei dem eine Stabilität bei hoher Geschwindigkeit gewährleistet werden kann.Furthermore, there is provided a rolling bearing in which lubricity can be improved and stability at high speed can be ensured.
Weiterhin wird ein Wälzlager bereitgestellt, bei dem die Arbeitsschritte reduziert werden können, und bei dem kein Defekt im Betrieb erzeugt wird.Furthermore, a roller bearing is provided in which the operations can be reduced, and in which no defect is generated during operation.
Weiterhin wird ein Wälzlager bereitgestellt, bei dem die Erzeugung eines unrunden Laufs Fc der Welle, der durch ein Verdrehen der Haltevorrichtung bei einer Rotation mit hoher Geschwindigkeit verursacht wird, reduziert ist.Furthermore, there is provided a rolling bearing in which the generation of a non-round run Fc of the shaft caused by a rotation of the holding device in a high-speed rotation is reduced.
Gemäß der offenbarten technischen Lehre wird die Haltevorrichtung in Bezug auf die innere Oberfläche des äußeren Rings positioniert, das heißt, die geführte Oberfläche der Haltevorrichtung wird in der äußeren Oberfläche der Haltevorrichtung, die der Lauffläche des äußeren Rings gegenüber liegt, vorgesehen. Somit kann ein Abstand zwischen deräußeren Oberfläche des inneren Rings und der inneren Oberfläche der Haltevorrichtung oder ein Abstand zwischen der inneren Oberfläche des äußeren Rings und der äußeren Oberfläche der Haltevorrichtung so gestaltet werden, daß er vergleichsweise groß ist. Somit kann Schmieröl, das von einer Düse für eine Öl-Luft-Schmierung oder eine Ölnebelschmierung sicher in das Lager vom vergleichsweise großen Abstand eingeführt werden, wobei das Schmieröl durch die Zentrifugalkraft zur Seite des äußeren Rings geschleudert wird, so daß die geführte Oberfläche der Haltevorrichtung gleichmäßig geschmiert wird. According to the disclosed technical teaching, the holding device is positioned with respect to the inner surface of the outer ring, that is, the guided surface of the holding device is provided in the outer surface of the holding device opposite to the running surface of the outer ring. Thus, a distance between the outer surface of the inner ring and the inner surface of the holder or a distance between the inner surface of the outer ring and the outer surface of the holder can be made to be comparatively large. Thus, lubricating oil, which is introduced from a nozzle for oil-air lubrication or oil mist lubrication securely into the bearing of the comparatively large distance, wherein the lubricating oil is thrown by the centrifugal force to the side of the outer ring, so that the guided surface of the holding device is evenly lubricated.
Die Haltevorrichtung wird somit durch den äußeren Ring oder den inneren Ring geführt, wobei die Verdrehgröße der Haltevorrichtung zur Zeit der Rotation mit hoher Geschwindigkeit durch den Führungsabstand gesteuert werden kann. Weiterhin wird als Material der Haltevorrichtung ein Harzmaterial verwendet, bei dem ein Festfressen kaum auftritt, sogar wenn nur eine geringe Schmierung vorhanden ist, und bei dem der obige Ausdruck (1) erfüllt wird, wobei H die radiale Länge des Abschnitts der kreisförmigen Teils, L die axiale Länge dieses Teils und dm der PCD des Wälzkörperelements ist, wodurch eine höhere Versteifung als bei einer konventionellen Haltevorrichtung möglich wird, und wobei die Deformation bei einer Rotation mit hoher Geschwindigkeit unterdrückt werden kann.The holding device is thus guided through the outer ring or the inner ring, wherein the rotational size of the holding device at the time of rotation at high speed can be controlled by the guide distance. Further, as the material of the holding device, a resin material in which galling hardly occurs even when there is little lubrication, and satisfying the above expression (1), where H is the radial length of the portion of the circular part, L the axial length of this part and dm is the PCD of the rolling element, whereby a higher stiffening than in a conventional holding device is possible, and the deformation can be suppressed in a high-speed rotation.
Für das Harzmaterial der Haltevorrichtung kann Phenolharz, Polyamid 46, Polyamid 66, Polyphenylensulfaid, thermoplastisches Polyimid, Polyetheretherketon und dergleichen als Basismaterial verwendet werden. Weiterhin werden ungefähr 10 bis 40 Gewichtsprozent Glasfaser, 10 bis 30 Gewichtsprozent Kohlefaser oder 10 bis 30 Gewichtsprozent Aramidfaser hinzugefügt, um die Festigkeit der Haltevorrichtung zu verbessern. Um eine Verwendung bei einer hohen Rotationsgeschwindigkeit zu ermöglichen, wird die Kohlefaser oder die Aramidfaser stärker bevorzugt. In Abhängigkeit von der Verwendung kann auch eine Glasfaser ausgewählt werden. Im Falle, daß die Menge der zugefügten Kohlefaser oder Aramidfaser bei 10 Gewichtsprozent oder weniger liegt, kann die Festigkeit nicht in ausreichendem Maß aufrecht erhalten werden. Im Falle, daß die Menge 30 Gewichtsprozent oder mehr beträgt, wird die Formungseigenschaft verschlechtert, und auch das äußere Aussehen ist schlecht. Es ist weiter noch besser, wenn die zugefügte Menge der Kohlefaser oder Aramidfaser 20 bis 30 Gewichtsprozent beträgt, wodurch sowohl die Festigkeit als auch die Formungseigenschaft verbessert wird. Beim Hinzufügen von Glasfasern liegt aus den obigen Gründen die Menge vorzugsweise bei 10 bis 40 Gewichtsprozent.For the resin material of the holding device, phenol resin, polyamide 46, polyamide 66, polyphenylene sulfide, thermoplastic polyimide, polyether ether ketone and the like may be used as the base material. Furthermore, about 10 to 40 weight percent glass fiber, 10 to 30 weight percent carbon fiber or 10 to 30 weight percent aramid fiber are added to improve the strength of the fixture. In order to enable use at a high rotational speed, the carbon fiber or the aramid fiber is more preferable. Depending on the application, a glass fiber can also be selected. In the case where the amount of the added carbon fiber or aramid fiber is 10% by weight or less, the strength can not be maintained sufficiently. In the case where the amount is 30% by weight or more, the molding property is deteriorated, and also the external appearance is poor. It is even better when the added amount of the carbon fiber or aramid fiber is 20 to 30% by weight, thereby improving both the strength and the molding property. When adding glass fibers, for the above reasons, the amount is preferably 10 to 40% by weight.
Im Falle eines Zylinderrollenlagers besteht, wenn die axiale Breite der Haltevorrichtung des Typs der Führung am äußeren Ring so eingestellt wird, daß sie den obigen Ausdruck (1) erfüllt, die Gefahr, daß ein einführender Teil der Lauffläche des äußeren Rings, der vorgesehen ist, um das glatte Einfügen der zylindrischen Wälzkörper zu erzielen, mit der geführten Oberfläche der Haltevorrichtung durch die axiale Bewegung des inneren Rings durch einen Fehler bei der Einfügung und durch die Ausdehnung der Welle während des Laufs ins Gehege kommt. Somit ergibt sich der Nachteil, daß eine bremsende Wirkung auf den Lauf der Haltevorrichtung ausgeführt wird, und daß sich die geführten Oberfläche abnutzt. Dagegen werden eine Abschrägung und Zuspitzung des Umfangsteils der geführten Oberfläche der Haltevorrichtung eingesetzt, und es wird ein Abstand von 0,5 mm oder mehr axial bis zum Kreuzungspunkt der Lauffläche des äußeren Rings und des Einführungsteils vorgesehen, wodurch dieser Nachteil vermieden werden kann.In the case of a cylindrical roller bearing, when the axial width of the outer ring guide type holding device is set to satisfy the above expression (1), there is a fear that an introducing part of the outer ring raceway provided is to achieve the smooth insertion of the cylindrical rolling elements, with the guided surface of the holding device by the axial movement of the inner ring by a mistake in the insertion and by the expansion of the shaft during the barrel comes into the enclosure. Thus, there is the disadvantage that a braking effect is performed on the barrel of the holding device, and that wears the guided surface. On the other hand, chamfering and tapering of the peripheral portion of the guided surface of the holder are employed, and a clearance of 0.5 mm or more is axially provided to the crossing point of the outer ring raceway and the insertion portion, whereby this disadvantage can be avoided.
Weiter wird eine Kerbe in mindestens einer der vier Ecken in jeder Tasche der Haltevorrichtung für das Halten der Wälzelemente vorgesehen, wodurch es möglich ist, das Schmieröl, das der Lauffläche des inneren Rings und den Borde geliefert wird, gemäß der Rotationsgeschwindigkeit des Lagers durch die Kerbe zur Lauffläche des äußeren Rings zu bewegen.Further, a notch is provided in at least one of the four corners in each pocket of the rolling element holding apparatus, whereby it is possible to supply the lubricating oil supplied to the inner ring and the ribs according to the rotation speed of the bearing through the notch to move to the tread of the outer ring.
Weiterhin weist ein Wälzkörper- oder Kugelführungsteil in der Umfangsrichtung der Tasche eine flache Oberfläche auf, die parallel zur Welle, die das Lager stützt, verläuft. Somit kann ein Einrastteil für das Halten der Rolle oder der Kugel im Hinblick auf die Bewegungsgröße der Haltevorrichtung und der Abmessungstoleranz so ausgebildet werden, daß es auch im schlimmsten Fall mit der Rolle oder der Kugel während des Laufs nicht ins Gehege kommt, und es kann eine Rotation mit hoher Geschwindigkeit verwirklicht werden, ohne die Bewegung der Rolle oder der Kugel zu stören. Zusätzlich wird, um eine Stabilisierung der Haltevorrichtung bei hohen Geschwindigkeiten zu erhalten, die beidseitige Führung, die eine Neigung der Haltevorrichtung bewirkt, bevorzugt.Further, a rolling element or ball guide member in the circumferential direction of the pocket has a flat surface which is parallel to the shaft supporting the bearing. Thus, a latching member for holding the roller or ball with respect to the amount of movement of the holding device and the dimensional tolerance can be formed so that it does not come into the pen in the worst case with the roller or the ball during the run, and it can High speed rotation can be realized without disturbing the movement of the roller or the ball. In addition, in order to obtain stabilization of the holding device at high speeds, the two-sided guidance, which causes a tilt of the holding device, is preferred.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel liegt die geführte Oberfläche der Haltevorrichtung gegenüber der inneren Oberfläche des äußeren Rings oder der äußeren Oberfläche des inneren Rings und ist auf dem Umfang der Haltevorrichtung, der in gleitenden Kontakt mit dem äußeren Ring oder dem inneren Ring kommt, angeordnet.According to one embodiment, the guided surface of the holding device is opposite to the inner surface of the outer ring or the outer surface of the inner ring and is on the Circumference of the holding device, which comes into sliding contact with the outer ring or the inner ring, arranged.
In in einem Ausführungsbeispiel mit Vertiefungen in der geführten Oberfläche kann, sogar wenn es in einem so hohen Rotationsbereich verwendet wird, daß ein Dmn-Wert über 1 × 106 liegt, nicht nur das Fett auf der geführten Oberfläche der Haltevorrichtung, die aus Kunstharz hergestellt ist, gehalten werden, sondern es kann auch ein Ölfilm durch das Fett in passender Weise ausgeformt werden, da ein Keilwirkung im Vertiefungsteil erzeugt wird. Der Abstand zwischen der geführten Oberfläche der Haltevorrichtung und der Führungsoberfläche des Laufrings ist nämlich an dem Punkt groß, an dem die Vertiefung vorgesehen ist, und er ist an den anderen Punkten klein, und das Fett, das in der Vertiefung gehalten wird, wird an die Punkte gezogen, wo der Abstand klein ist. Somit wird verhindert, daß die geführte Oberfläche der Haltevorrichtung durch das Gleiten mit den Laufflächen des äußeren Rings und des inneren Rings abgenutzt wird, und es kann ein Wälzlager, das eine überragende Stabilität bei hoher Geschwindigkeit (eine niedrige Drehkraft, ein geringer Lärm, eine geringe Vibration, ein Widerstand gegenüber einem Festfressen) aufweist, bereit gestellt werden. Da weiter das Wälzlager des Wälzlagers das Auftreten von Eisenstaub, der durch einen Abrieb verursacht wird, unterdrücken kann, wird eine Zerstörung des Fetts verhindert, so daß eine lange Nutzungsdauer möglich wird.In an embodiment having recesses in the guided surface, even if it is used in such a high rotation range that a Dmn value exceeds 1 x 10 6 , not only the grease on the guided surface of the holder made of synthetic resin can be made is, are held, but it can also be an oil film formed by the fat in a suitable manner, since a wedge effect is generated in the recess part. Namely, the distance between the guided surface of the holder and the guide surface of the race is large at the point where the recess is provided, and it is small at the other points, and the grease held in the recess is abutted to the Points are drawn where the distance is small. Thus, the guided surface of the holding device is prevented from being worn by sliding with the raceways of the outer ring and the inner ring, and a rolling bearing capable of superior stability at high speed (low torque, low noise, low speed) can be used Vibration, a seizure resistance). Further, since the rolling bearing of the rolling bearing can suppress the occurrence of iron dust caused by abrasion, destruction of the grease is prevented, so that a long service life becomes possible.
Beim obigen Aufbau beträgt die Tiefe des Vertiefungsteils in radialer Richtung der Haltevorrichtung vorzugsweise 0,3 mm oder mehr. Somit kann auf der geführten Oberfläche der Haltevorrichtung, die aus Kunstharz hergestellt ist, genügend Fett gehalten werden.In the above structure, the depth of the recess part in the radial direction of the holding device is preferably 0.3 mm or more. Thus, enough grease can be kept on the guided surface of the holding device, which is made of synthetic resin.
Weiterhin wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Wälzlager mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 9.Furthermore, the object is achieved by a rolling bearing with the features of independent claim. 9
Bevorzugte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.Preferred developments of the subject invention are set forth in the dependent claims.
Hier bedeutet „äußerer Umfang der Haltevorrichtung“ eine äußere Oberfläche, die in radialer Richtung ganz außen an der ringförmigen Haltevorrichtung angeordnet ist, das heißt eine äußere Oberfläche, die außerhalb der radialen Richtung der Haltevorrichtung von einer Trennungslinie, die auf der äußeren Oberfläche ausgebildet wird, mit Ausnahme von zumindest der äußeren Oberfläche, angeordnet ist.Here, "outer periphery of the holding device" means an outer surface that is disposed radially outward of the annular holder, that is, an outer surface that is out of the radial direction of the holder from a dividing line formed on the outer surface. with the exception of at least the outer surface, is arranged.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Vertiefung, die auf der äußersten Oberfläche ausgebildet ist, eine solche Tiefe aufweist, daß die Trennungslinie, die im Vertiefungsteil ausgebildet ist, nicht über die äußerste Oberfläche der Haltevorrichtung vorsteht.Furthermore, it is advantageous if the depression formed on the outermost surface has such a depth that the dividing line formed in the depression member does not protrude beyond the outermost surface of the fixture.
Beim Wälzlager gemäß einem Ausführungsbeispiel kann, da die Trennungslinie, die auf der äußeren Oberfläche der Haltevorrichtung ausgebildet ist, nicht von der äußersten Oberfläche der Haltevorrichtung vorsteht, die Haltevorrichtung in das Lager eingefügt werden, ohne daß eine Nachbehandlung nach dem Herstellen der Haltevorrichtung mittels Spritzgieß notwendig wird. Somit kann der Zusammenbau des Wälzlagers vereinfacht werden, und die Ausbeute der Teile der Haltevorrichtung kann auch verbessert werden. Weiterhin kommt, wenn die Haltevorrichtung in das Lager eingebaut wird, die Trennungslinie auf der äußeren Oberfläche der Haltevorrichtung nicht in gleitenden Kontakt mit der inneren Oberfläche des äußeren Rings des Lagers. Somit wird während des Laufs des Wälzlagers der schlechte Betrieb durch eine Abnutzung der Trennungslinie und eine Änderung der Drehkraft nicht verursacht.In the rolling bearing according to an embodiment, since the dividing line formed on the outer surface of the holding device does not protrude from the outermost surface of the holding device, the holding device can be inserted into the bearing without post-processing after the injection-molded holding device is necessary becomes. Thus, the assembly of the rolling bearing can be simplified, and the yield of the parts of the holding device can also be improved. Further, when the retainer is installed in the bearing, the parting line on the outer surface of the retainer does not come into sliding contact with the inner surface of the outer ring of the bearing. Thus, during the running of the rolling bearing, the bad operation is not caused by wear of the parting line and a change in the rotational force.
Weiterhin umfaßt in diesem Fall eine Gießform eine feste Form für das Ausformen von einem Ende der Haltevorrichtung, eine säulenförmige, bewegliche Form für das Formen der inneren Oberfläche der Haltevorrichtung und des anderen Endes, und eine Mehrzahl von Gleitkernen, die außerhalb der beweglichen Form angeordnet sind, die einen konvexen Querschnitt aufweisen und die äußere Oberfläche der Haltevorrichtung und die Taschenteile formen. Die Gleitkerne weisen einen kreisbogenförmigen Basisteil der Seite an Seite mit der äußeren Oberfläche der beweglichen Form gebracht wird, und einen Vorsprung, der auf der Oberfläche der Seite der beweglichen Form des Basisteils nahezu rechtwinklig errichtet ist, auf.Further, in this case, a mold comprises a fixed mold for molding one end of the holder, a columnar movable mold for molding the inner surface of the holder and the other end, and a plurality of slide cores disposed outside the movable mold having a convex cross section and forming the outer surface of the holding device and the pocket parts. The sliding cores have a circular arc-shaped base part brought side by side with the outer surface of the movable mold, and a projection which is erected almost perpendicularly on the surface of the side of the movable mold of the base part.
Wenn die Gießform festgezogen wird, kommt die führende Endfläche des Vorsprungs des Gleitkerns in Kontakt mit der äußeren Oberfläche der beweglichen Form, und die Seitenflächen der Basisteile der Gleitkerne, die nebeneinander liegen, kommen miteinander in Kontakt, wodurch ein Hohlraum am Umfang der beweglichen Form ausgebildet wird, und Kunstharzmaterial in den Hohlraum eingespritzt wird, um eine Haltevorrichtung auszuformen. In einer Vorrichtung für das Herstellen einer Lagerhaltevorrichtung, die somit die Haltevorrichtung formt, ist es vorteilhaft, wenn ein vorspringendes Element, das zur Seite der beweglichen Form hin vorsteht, auf der inneren Oberfläche des Kontaktteils des Basisteils vorgesehen ist, wobei es zu einer äußersten Oberfläche der Haltevorrichtung wird, wenn die Seitenflächen der Basisteile, die nebeneinander liegen, miteinander in Kontakt kommen, und wenn die Trennungslinie, die auf der äußersten Oberfläche der Haltevorrichtung ausgebildet wird, wenn das Kunstharz eingespritzt wird, im Vertiefungsteil, der durch das vorspringende Element ausgeformt wird, ausgebildet wird.When the mold is tightened, the leading end face of the protrusion of the slide core comes into contact with the outer surface of the movable mold, and the side faces of the base parts of the slide cores which are juxtaposed contact each other, whereby a cavity is formed on the circumference of the movable mold resin material is injected into the cavity to form a retainer. In a device for manufacturing a bearing holding device thus forming the holding device, it is preferable that a projecting member projecting toward the movable-mold side is provided on the inner surface of the contact part of the base part an outermost surface of the holding device, when the side surfaces of the base parts, which are adjacent to each other, come into contact with each other, and when the dividing line, which is formed on the outermost surface of the holding device, when the resin is injected, in the depression part, which by the projecting Element is formed, is formed.
Bei dieser Vorrichtung zur Herstellung der Wälzlagerhaltevorrichtung ist es, da die Trennungslinie, die auf der äußersten Oberfläche der Haltevorrichtung ausgebildet wird, nicht von der äußersten Oberfläche der Haltevorrichtung vorsteht, nicht notwendig, eine Nachbehandlung nach der Herstellung der Haltevorrichtung mittels Spritzgieß auszuführen. Somit kann der Zusammenbau des Wälzlagers vereinfacht werden, und die Ausbeute der Teile der Haltevorrichtung kann ebenfalls verbessert werden.In this device for manufacturing the rolling bearing holding device, since the dividing line formed on the outermost surface of the holding device does not protrude from the outermost surface of the holding device, it is not necessary to perform post-processing after the manufacture of the holding device by injection molding. Thus, the assembly of the rolling bearing can be simplified, and the yield of the parts of the holding device can also be improved.
Figurenlistelist of figures
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
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1 ist eine axiale Schnittansicht, die eine Lagervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform des Wälzlagers zeigt; -
2 ist eine vergrößerte Ansicht, die nur das Lager dieser Ausführungsform zeigt; -
3 ist ein Darstellung, betrachtet von einer Richtung eines PfeilsIII in1 , inder 1 ein äußerer Ring von der Lagervorrichtung der1 entfernt wurde; -
4 ist eine Darstellung, die einen Zustand zeigt, in der ein innerer Ring von der in1 gezeigten Lagervorrichtung entfernt wurde, wobei der Blick in axialer Richtung verläuft; -
5A bis5C sind Darstellungen, die modifizierte Beispiele einer Form einer Haltevorrichtung zeigen; -
6 ist ein Diagramm, das ein Testergebnis in der Ausführungsform und einem Vergleichsbeispiel in einer Zylinderrollenlagervorrichtung zeigt; -
7 ist eine Schnittansicht einer Zylinderrollenlagervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform des Wälzlagers, wobei die Ansicht ähnlich der Schnittansicht in2 ist; -
8 ist eine Schnittansicht einer Zylinderrollenlagervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform des Wälzlagers, wobei sie ähnlich der Schnittansicht in2 ist; -
9 ist eine Schnittansicht einer Schrägkugellagervorrichtung gemäß einem vierten erfindungsähnlichen Beispiel des Wälzlagers, wobei sie ähnlich der Schnittansicht in2 ist; -
10 ist eine Schnittansicht einer Schrägkugellagervorrichtung gemäß einem fünften erfindungsähnlichen Beispiel des Wälzlagers, wobei sie ähnlich der Schnittansicht in2 ist; -
11 ist eine Schnittansicht einer Schrägkugellagervorrichtung gemäß einem sechsten erfindungsähnlichen Beispiel des Wälzlagers, wobei sie ähnlich der Schnittansicht in2 ist; -
12 ist eine Schnittansicht einer Schrägkugellagervorrichtung gemäß einem siebten erfindungsähnlichen Beispiel des Wälzlagers, wobei sie ähnlich der Schnittansicht in2 ist; -
13 ist ein Diagramm, das ein Testergebnis in dem erfindungsähnlichen Beispiel und einem i Vergleichsbeispiel in der Schrägkugellagervorrichtung zeigt; -
14 ist eine Darstellung, die ein modifiziertes Beispiel der Lagervorrichtung in1 zeigt, wobei sie ähnlich der Darstellung in1 ist; -
15 ist eine Darstellung, die ein modifiziertes Beispiel der Lagervorrichtung in1 zeigt, wobei sie ähnlich der Darstellung in4 ist; -
16 ist eine vollständige Seitenansicht einer Zylinderrollenlagervorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform des Wälzlagers; -
17 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht einer in16 gezeigten Haltevorrichtung; -
18A bis18C sind Darstellungen, die modifizierte Beispiele der Haltevorrichtung in16 zeigen; -
19 ist eine vollständige Seitenansicht einer Zylinderrollenlagervorrichtung gemäß einer neunten Ausführungsform des Wälzlagers; -
20 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht einer in19 gezeigten Haltevorrichtung; -
21 ist eine Ansicht, die ein Teil einer Seitenansicht einerHaltevorrichtung 110 eines Wälzlagers gemäß einer zehnten Ausführungsform des Wälzlagers zeigt; -
22 ist eine Ansicht, die einen Teil einer Aufsicht auf die in21 gezeigte Haltevorrichtung 110 zeigt; -
23 ist eine teilweise geschnittene Ansicht, die einen Teil einerGießform 120 für das Formen der in21 gezeigten Haltevorrichtung 110 zeigt; -
24 ist eine Ansicht, die einen Teil der Aufsicht auf eine Haltevorrichtung130 eines Wälzlagers gemäß einer elften Ausführungsform des Wälzlagers zeigt; -
25 ist eine Ansicht, die einen Teileiner Aufsicht auf eine Haltevorrichtung eines Wälzlagers gemäß einer zwölften Ausführungsform des Wälzlagers zeigt; -
26 ist eine Ansicht, die einen Teil einer Seitenansicht einerHaltevorrichtung 150 eines Wälzlagers gemäß einer dreizehnten Ausführungsform des Wälzlagers zeigt; -
27 ist eine Ansicht, die einen Teil einer Aufsicht auf die in26 gezeigte Haltevorrichtung 150 zeigt; -
28 ist ein Diagramm, das ein Analyseergebnis eines Führungsabstandes der Haltevorrichtung und der Unwucht Fc zeigt; -
29 ist eine Ansicht einer Testmaschine, in welche ein Wälzlager des Wälzlagers eingebaut ist; -
30 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Führungsabstand der Haltevorrichtung und der Unwucht Fc zeigt; -
31 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Taschenabstand und der Unwucht Fc zeigt; -
32 ist eine Vorderansicht, die eine andere Ausführungsform der Haltevorrichtung zeigt; -
33 isteine Seitenansicht der 32 ; -
34 ist eine vollständige Seitenansicht, die ein konventionelles Zylinderrollenlager zeigt; -
35 ist eine Schnittansicht entlang einer LinieXXXIV-XXXIV in34 ; -
36 ist eine Schnittansicht, dieeine Gießform 210 eines konventionellen Radialzugtyps zeigt; -
37 ist eine Darstellung, die einen Teil einer Seitenansicht zeigt, dieeine Haltevorrichtung 220 eines konventionellen Lagers zeigt; -
38 ist eine Darstellung, die einen Teil einer Aufsicht auf die in37 gezeigte Haltevorrichtung 220 zeigt; und -
39 ist eine schematische Darstellung eines allgemeinen Wälzlagers.
-
1 Fig. 10 is an axial sectional view showing a bearing apparatus according to a first embodiment of the rolling bearing; -
2 Fig. 10 is an enlarged view showing only the bearing of this embodiment; -
3 is a representation, viewed from a direction of an arrowIII in1 in which FIG. 1 shows an outer ring of the bearing device of FIG1 was removed; -
4 is a representation showing a state in which an inner ring of the in1 has been removed, the view extends in the axial direction; -
5A to5C Figs. 10 are diagrams showing modified examples of a shape of a holding device; -
6 Fig. 10 is a diagram showing a test result in the embodiment and a comparative example in a cylindrical roller bearing apparatus; -
7 is a sectional view of a cylindrical roller bearing device according to a second embodiment of the rolling bearing, wherein the view similar to the sectional view in2 is; -
8th is a sectional view of a cylindrical roller bearing apparatus according to a third embodiment of the rolling bearing, wherein they are similar to the sectional view in FIG2 is; -
9 is a sectional view of an angular contact ball bearing device according to a fourth inventive example of the rolling bearing, wherein they are similar to the sectional view in FIG2 is; -
10 is a sectional view of an angular contact ball bearing device according to a fifth inventive example of the rolling bearing, wherein they are similar to the sectional view in FIG2 is; -
11 is a sectional view of an angular contact ball bearing device according to a sixth inventive example of the rolling bearing, wherein they are similar to the sectional view in FIG2 is; -
12 FIG. 10 is a sectional view of an angular ball bearing apparatus according to a seventh example of the invention of the rolling bearing, similar to the sectional view in FIG2 is; -
13 Fig. 15 is a diagram showing a test result in the example of the invention and a comparative example in the angular ball bearing apparatus; -
14 is a diagram showing a modified example of the bearing device in1 shows, similar to the representation in1 is; -
15 is a diagram showing a modified example of the bearing device in1 shows, similar to the representation in4 is; -
16 Fig. 11 is a complete side view of a cylindrical roller bearing apparatus according to an eighth embodiment of the rolling bearing; -
17 is a partially enlarged view of an in16 shown holding device; -
18A to18C are illustrations showing the modified examples of the holding device in FIG16 demonstrate; -
19 Fig. 11 is a complete side view of a cylindrical roller bearing apparatus according to a ninth embodiment of the rolling bearing; -
20 is a partially enlarged view of an in19 shown holding device; -
21 is a view that is part of a side view of a holding device110 a rolling bearing according to a tenth embodiment of the rolling bearing shows; -
22 is a view that is part of a supervision on the in21 shown holdingdevice 110 shows; -
23 is a partially sectioned view forming part of amold 120 for the molding of in21 shown holdingdevice 110 shows; -
24 is a view that is part of the supervision of a holding device130 a rolling bearing according to an eleventh embodiment of the rolling bearing shows; -
25 Fig. 12 is a view showing a part of a plan view of a holding device of a rolling bearing according to a twelfth embodiment of the rolling bearing; -
26 is a view that is part of a side view of a holding device150 a rolling bearing according to a thirteenth embodiment of the rolling bearing; -
27 is a view that is part of a supervision on the in26 shown holdingdevice 150 shows; -
28 Fig. 15 is a diagram showing an analysis result of a guide distance of the jig and the unbalance Fc; -
29 is a view of a test machine, in which a rolling bearing of the rolling bearing is installed; -
30 Fig. 12 is a diagram showing the relationship between the guide distance of the jig and the unbalance Fc; -
31 Fig. 10 is a diagram showing the relationship between the pocket distance and the unbalance Fc; -
32 Fig. 10 is a front view showing another embodiment of the holder; -
33 is a side view of the32 ; -
34 Fig. 10 is a complete side view showing a conventional cylindrical roller bearing; -
35 is a sectional view taken along a lineXXXIV-XXXIV in34 ; -
36 is a sectional view showing a mold210 a conventional Radialzugtyps shows; -
37 Fig. 4 is an illustration showing part of a side view showing aholder 220 of a conventional warehouse shows; -
38 is a representation that is part of a supervision on the in37 shown holdingdevice 220 shows; and -
39 is a schematic representation of a general rolling bearing.
Die Haltevorrichtung
Weiterhin kann die Haltevorrichtung
Weiterhin weist, wie das in
Wenn jedoch der ringförmige Teil
Eine Wälzkörperführungsoberfläche
Die axiale Führungsoberfläche
In ähnlicher Weise zur Ausführungsform, die in
Ähnlich wie in der in
Ähnlich wie in der in
Die Haltevorrichtung
Ähnlich wie in der in
Ähnlich wie in der in
Die Ausführungsformen, die auf die Zylinderrollenlager angewandt werden, werden nachfolgend beschrieben. Ein Ergebnis der Berechnung der unterschiedlichen Querschnittsformen in den Ausführungsformen wird gezeigt.The embodiments applied to the cylindrical roller bearings will be described below. A result of the calculation of the different cross-sectional shapes in the embodiments is shown.
(Berechnungsbedingungen)(Calculation Conditions)
Dimension des äußeren Durchmessers der Haltevorrichtung: 99, 5 mm
Wälzkörperdurchmesser: 9 mm
Wälzkörperlänge; 9 mm
Anzahl der Wälzkörper: 20
Wälzkörper-Wälzkörperdurchmesser (dm): 91 mm
Material der Haltevorrichtung: PEEK-Harz
Rotationsgeschwindigkeit: 25000 U/min Führungsabstand: 0,4 mm
Ungleichgewicht der Haltevorrichtung: 0,5 g × cmDimension of the outer diameter of the holding device: 99, 5 mm
Rolling element diameter: 9 mm
roller length; 9 mm
Number of rolling elements: 20
Rolling body diameter (dm): 91 mm
Material of the fixture: PEEK resin
Rotation speed: 25000 rpm Guide distance: 0.4 mm
Imbalance of the holding device: 0.5 g × cm
Ein Berechnungsergebnis der Größe der Deformation einer Haltevorrichtung unter dem obigen Bedingungen ist in Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1
Aus diesem Berechnungsergebnis erreicht die Bedingung 1, die in Tabelle 1 gezeigt ist, die kleinste Größe der Verformung. Wenn man diese Größe der Verformung der Haltevorrichtung bei einer Rotation mit hoher Geschwindigkeit berücksichtigt, so ist ein AI ≥ 0,025 gefordert.From this calculation result, the
In Anbetracht der axialen Distanz zwischen der geführten Oberfläche der Haltevorrichtung und der effektiven Breite der Lauffläche des äußeren Rings, wird eine Position P der geführten Oberfläche der Haltevorrichtung so gewählt, daß sie sich axial entfernt vom Kreuzungspunkt des Einführungsteils
- (a) zugespitztes Relief:
5A - (b) C-förmig abgeschrägtes Relief:
5B - (c) R-förmig abgeschrägtes Relief:
5C
- (a) pointed relief:
5A - (b) C-shaped bevelled relief:
5B - (c) R-bevelled relief:
5C
Es wurde herausgefunden, daß es bei allen Formen keine Probleme gab.It was found that there were no problems with all forms.
Das Testexemplar und die Testbedingungen eines Vergleichstests, der durchgeführt wurde, wird nachfolgend beschrieben.
Lagerexemplar: Zylinderrollenlager des N-Typs
Innerer Durchmesser: 70 mm
Äußerer Durchmesser: 110 mm
Wälzkörperdurchmesser: 9 mm
Wälzkörperlänge: 9 mm
Wälzkörper-Wälzkreisdurchmesser (dm): 91 mmThe test specimen and the test conditions of a comparative test that has been performed will be described below.
Warehouse copy: N-type cylindrical roller bearings
Inner diameter: 70 mm
Outer diameter: 110 mm
Rolling element diameter: 9 mm
Rolling element length: 9 mm
Rolling element pitch circle diameter (dm): 91 mm
Ausführungsform: Haltevorrichtung des Typs mit einer äußeren Ringführung 35Embodiment: holding device of the type with an outer ring guide 35
Material: PEEK
Führungsabstand der Haltevorrichtung: 0,4 mm
Breite der Haltevorrichtung: 18,5 mm
Dicke der Haltevorrichtung: 5,2 mmMaterial: PEEK
Guide distance of the holding device: 0.4 mm
Width of the holding device: 18.5 mm
Thickness of the holding device: 5.2 mm
Vergleichsbeispiel: Haltevorrichtung des WälzkörperführungstypsComparative Example: Holding Device of the Rolling Body Guiding Type
Material: Polyamid 66
Breite der Haltevorrichtung: 11,8 mm
Dicke der Haltevorrichtung: 4,3 mmMaterial: Polyamide 66
Width of the holding device: 11.8 mm
Thickness of the fixture: 4.3 mm
Testbedingung:Test condition:
Radialer innerer Abstand beim Einbau: 0 µm
Schmierung: Öl-Luft-Schmierung
Rotationsgeschwindigkeit: Erhöhen bis die Lagerrotation unmöglich wird.Radial inner distance during installation: 0 μm
Lubrication: oil-air lubrication
Rotation speed: Increase until the bearing rotation becomes impossible.
Ein Ergebnis dieses Vergleichstests ist in
Andererseits war in der Haltevorrichtung des Typs der äußeren Ringführung dieser Ausführungsform die Erhöhung der Temperatur auch geringer als die in der rollengeführten Haltevorrichtung des Vergleichsbeispiels, wobei die Grenzrotationsgeschwindigkeit ebenfalls dramatisch anstieg, und es kein Problem gab, sogar dann, als die Rotationsgeschwindigkeit auf 31000 U/min erhöht wurde, so daß bestätigt werden konnte, daß die Form der Ausführungsform wirksam war.On the other hand, in the outer ring guide type holding device of this embodiment, the increase in temperature was also lower than that in the roll guided holding device of the comparative example, and the limit rotational speed also increased dramatically and there was no problem even when the rotation speed was set to 31000 rpm. min was increased, so that it could be confirmed that the shape of the embodiment was effective.
Als nächstes werden erfindungsähnliche Beispiele, die auf ein Schrägkugellager angewandt werden, beschrieben. Ein Ergebnis der Berechnung bei verschiedenen Querschnitts formen der erfindungsähnlichen Beispiele wird gezeigt.Next, fiction-like examples applied to an angular contact ball bearing will be described. A result of the calculation in various cross-sectional shapes of the invention-like examples is shown.
(Berechnungsbedingungen)(Calculation Conditions)
Innerer Durchmesser des Lagers: 65 mm
Äußerer Durchmesser der Haltevorrichtung: 86 mm
Kugeldurchmesser: 7,144 mm
Anzahl der Kugeln: 28
Kugel-Wälzkreisdurchmesser (dm): 82 mm
Material der Haltevorrichtung: PEEK-Harz
Rotationsgeschwindigkeit: 30000 U/min
Führungsabstand: 0,4 mm
Haltevorrichtungsungleichgewicht: 0,5 g × cmInner diameter of the bearing: 65 mm
Outer diameter of the holder: 86 mm
Ball diameter: 7.144 mm
Number of balls: 28
Ball pitch circle diameter (dm): 82 mm
Material of the fixture: PEEK resin
Rotation speed: 30000 rpm
Guide distance: 0.4 mm
Holder imbalance: 0.5 g × cm
Ein Berechnungsergebnis der Größe der Verformung unter den obigen Bedingungen ist in Tabelle 2 gezeigt.
Tabelle 2
Aus diesem Berechnungsergebnis erreicht die Bedingung 1, die in Tabelle 2 gezeigt ist, die kleinste Größe einer Verformung. Wenn man die Größe der Verformung der Haltevorrichtung bei einer Rotation mit hoher Geschwindigkeit berücksichtigt, so ist ein AI ≥ 0,025 erforderlich.From this calculation result, the
Das Testexemplar/die Testbedingungen eines Vergleichstests, der durchgeführt wurde, werden nachfolgend beschrieben.
Testexemplar: Schrägkugellager
Innerer Durchmesser: 65 mm
Äußerer Durchmesser: 105 mm
Kugeldurchmesser: 7,144 mm
Kugel-Wälzkreisdurchmesser (dm): 82 mm
Anzahl der Kugeln: 28
Kombination: Zwei-Reihen-Hinten-zu-Hinten-Kombination (DB-Kombination, konstante Position vorgeladen)The test specimen / test conditions of a comparative test that has been performed are described below.
Test copy: angular contact ball bearings
Inner diameter: 65 mm
Outer diameter: 105 mm
Ball diameter: 7.144 mm
Ball pitch circle diameter (dm): 82 mm
Number of balls: 28
Combination: two-row rear-to-rear combination (DB combination, constant position preloaded)
Testbedingungtest condition
Axiale Federkonstante beim Einbau: 100 N/µm)
Schmierung: Öl-Luft
Menge des zugeführten Öls: 0,03 cc/16 min
Rotationsgeschwindigkeit: Erhöhung bis die Drehung des Lagers unmöglich wirdAxial spring constant during installation: 100 N / μm)
Lubrication: oil-air
Amount of supplied oil: 0.03 cc / 16 min
Rotation speed: increase until the rotation of the bearing becomes impossible
Erfindungsähnliches Beispiel: Haltevorrichtung des Typs der äußeren Ringführung (AI = 0,040)Inventive Example: Outer Ring Guide Type Clamping Device (AI = 0.040)
Material: PEEK-Harz
Führungsabstand der Haltevorrichtung: 0,4 mm
Breite der Haltevorrichtung: 16 mm
Dicke der Haltevorrichtung: 4 mmMaterial: PEEK resin
Guide distance of the holding device: 0.4 mm
Width of the holding device: 16 mm
Thickness of the fixture: 4 mm
Vergleichsbeispiel 1: Haltevorrichtung des Kugelführungstyps (konventionelle Haltevorrichtung)Comparative Example 1: Holding Device of Ball Guiding Type (Conventional Holding Device)
Material: Polyamid 66
Breite der Haltevorrichtung: 15 mm
Dicke der Haltevorrichtung: 2,5 mmMaterial: Polyamide 66
Width of the holder: 15 mm
Thickness of holding device: 2.5 mm
Vergleichsbeispiel 2: Haltevorrichtung des Typs der äußeren Ringführung (AI = 0,013)Comparative Example 2 Holding Device of Outer Ring Guide Type (AI = 0.013)
Material: PEEK-Harz
Führungsabstand der Haltevorrichtung: 0,4 mm
Breite der Haltevorrichtung: 14 mm
Dicke der Haltevorrichtung: 3 mmMaterial: PEEK resin
Guide distance of the holding device: 0.4 mm
Width of the holding device: 14 mm
Thickness of holding device: 3 mm
Ein Ergebnis des Vergleichstests ist in
Andererseits war die Haltevorrichtung des Typs der äußeren Ringführung im Vergleichsbeispiel 2 der Haltevorrichtung im Vergleichsbeispiel 1 in Bezug auf die Temperaturerhöhung und die hohe Geschwindigkeit überlegen. Wenn jedoch die Rotationsgeschwindigkeit auf 29000 U/min erhöht wurde, wurde die geführte Oberfläche der Haltevorrichtung erodiert, so daß die Taschensäule brach. Verglichen mit dem Vergleichsbeispiel 1 war, obwohl die Bewegung der Haltevorrichtung im Hochgeschwindigkeitsbereich durch die äußere Ringführung stabil war, die Querschnittsfestigkeit der Haltevorrichtung unzureichend und die Deformationsgröße während der Laufzeit wurde groß, so daß die Ölfilmausbildung auf der geführten Oberfläche schwierig wurde, und die geführte Oberfläche erodiert wurde. Das beruhte auf dem Grund, daß ein Ungleichgewicht auf die Haltevorrichtung durch die Abnutzung entstand, und weil die Deformation groß wurde, wodurch eine übermäßige Belastung in der Haltevorrichtung erzeugt wurde, und die Säule brach.On the other hand, the outer ring guide type holding device in Comparative Example 2 was superior to the holding device in Comparative Example 1 in terms of temperature elevation and high speed. However, when the rotational speed was increased to 29,000 rpm, the guided surface of the holder was eroded so that the bag column broke. Compared with Comparative Example 1, although the movement of the holding device in the high-speed region by the outer ring guide was stable, the cross-sectional strength of the holding device was insufficient and the deformation amount during running time became large, so that the oil film formation on the guided surface became difficult and the guided surface eroded. This was due to an imbalance on the holder due to the wear and because the deformation became large, whereby an excessive load was generated in the holder, and the column broke.
Andererseits ist in der Haltevorrichtung des äußeren Ringführungstyps dieses erfindungsähnlichen Beispiels die Temperaturerhöhung niedriger als beim Vergleichsbeispiel 1, und die Grenze der Rotationsgeschwindigkeit liegt höher als im Vergleichsbeispiel 2. n dieser Ausführungsform stoppte eine Testmaschine, als die Rotationsgeschwindigkeit auf 33000 U/min erhöht worden war. Im Fall, bei dem die Testmaschine auseinandergenommen wurde, konnte keine Abnormalität in der Haltevorrichtung festgestellt werden, und die Lauffläche des inneren Rings war 1 nur ausgeglüht. Es konnte angenommen werden, daß diese Haltevorrichtung weiter bei einer höheren Geschwindigkeit laufen kann, und es konnte bestätigt werden, daß die Form des Wälzlagers wirksam war.On the other hand, in the outer ring guide type holder of this invention-like example, the temperature elevation is lower than Comparative Example 1, and the limit of the rotational speed is higher than in Comparative Example 2. In this embodiment, a test machine stopped when the rotational speed was increased to 33,000 rpm. In the case where the test machine was disassembled, no abnormality could be detected in the holding device, and the running surface of the
Obwohl die technische Lehre in Bezug auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschrieben wurde, kann die technische Lehre in ähnlicher Weise auf eine Fettschmierung angewandt werden, wobei die technische Lehre nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt bleiben soll, und wobei verschiedene Modifikationen und Verbesserungen des Wälzlagers möglich sind.Although the technical teaching has been described with respect to the above-described embodiments, the technical teaching can similarly be applied to grease lubrication, and the technical teaching is not limited to the above embodiments, and various modifications and improvements of the rolling bearing are possible ,
Gemäß der technischen Lehre werden ein Lager und eine Spindelvorrichtung für eine Werkzeugmaschine, die das Lager verwendet, bereit gestellt, wobei die Schmierung verbessert ist, und die Deformation und das Auseinanderbrechen, einer Haltevorrichtung unterdrückt werden kann. According to the technical teaching, a bearing and a spindle device for a machine tool using the bearing are provided, wherein the lubrication is improved, and the deformation and the breakup of a holding device can be suppressed.
Als nächstes zeigt
Das in
Die Haltevorrichtung
Die Haltevorrichtung
Wenn sich der innere Ring
In der geführten Oberfläche
Hier werden die Vertiefungen
Die Tiefe der Vertiefung
Weiterhin wird eine Rundung auf einem Verbindungsteil
Hier wird die Anzahl der Vertiefungen
Die
In
Weiterhin ist es, wenn irgend eine der obigen Vertiefungen ausgebildet ist, vorteilhaft, wenn eine Rundung bei einem Verbindungsteil
Als nächstes zeigt
Wie in
In dieser Ausführungsform wird die Vertiefung C durch eine Rille, die in einem säulenförmigen Teil
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn eine Rundung auf einem Verbindungsteil
Um eine Wirkung in dem Fall zu bestätigen, daß mehr als zwei Vertiefungen auf der geführten Oberfläche der Haltevorrichtung wie beim Wälzlager der technischen Lehre ausgebildet sind, wurde der folgende Lebensdauertest bei hoher Geschwindigkeit durchgeführt.In order to confirm an effect in the case where more than two recesses are formed on the guided surface of the holding device as in the prior art rolling bearing, the following high-speed durability test was conducted.
Das Lager, das bei diesem Test verwendet wurde, ist ein einreihiges Zylinderlager, das in
Weiterhin wurde als Haltevorrichtung des Lagers die Haltevorrichtung des Typs mit einer beiderseitigen Führung/einer Außenringführung verwendet, wie sie in den
Bei der Schmierung wurde isoflex NBU
Weiterhin wurde eine Rundung auf einem Verbindungsteil zwischen der geführten Oberfläche der Haltevorrichtung der Vertiefung mit einem Radius von mehr als 0,2 mm, wie das vorher beschrieben wurde, angebracht, um einen Kantenkontakt zu verhindern.Furthermore, a rounding was made on a connection portion between the guided surface of the retainer of the recess having a radius of more than 0.2 mm, as described above, to prevent edge contact.
Die zu erreichende Lebensdauer wurde auf 1000 Stunden festgelegt, und der Abnutzungszustand der geführten Oberfläche des äußeren Rings und der Zustand des Fetts wurden bei einer Rotationsgeschwindigkeit von 16500 U/min (Dmn-Wert 1500000) untersucht.The life to be achieved was set to 1000 hours, and the wear state of the guided surface of the outer ring and the state of the grease were examined at a rotation speed of 16500 rpm (Dmn value 1500000).
Tabelle 1 zeigt die Lebensdauer und den Zustand der Führungsoberfläche des äußeren Rings und des Fetts in den Fällen, bei denen die Anzahl der Vertiefungen, die auf der geführten Oberfläche der Haltevorrichtung ausgebildet sind, 0, 1, 2, 3, 10 und 20 beträgt.
Tabelle 3
Betrachtet man die Probe 1, so hat in ungefähr 200 Stunden nach dem Start eine Testmaschine durch die abnormale Erhöhung der Temperatur gestoppt. Zu dieser Zeit konnte bestätigt werden, daß die Abnutzung, die auf der Führungsoberfläche des äußeren Rings bewirkt wurde, eine Breite aufwies, die der Breite der Haltevorrichtung entsprach, und die eine Tiefe von 10 µm hatte. Weiterhin änderte sich die Farbe des Fetts nach schwarz und der Eisengehalt des Fetts betrug 5 Gewichtsprozent, was weit über dem Wert von 0,1 Gewichtsprozent, der als Zielwert der Zerstörung angesehen wird, liegt.Considering
Wenn man die Probe 2 betrachtet, so stoppte 600 Stunden nach dem Start eine Testmaschine durch die abnormale Erhöhung der Temperatur ähnlich wie bei der Probe 1.Looking at
Die Proben 3, 4, 5 und 6 könnten die Ziellebensdauer von 1000 Stunden ohne Probleme erreichen. Es zeigte sich keine Abnutzung auf der Führungsoberfläche des äußeren Rings und keine Zerstörung des Fetts, und ihre Führungsoberflächen und das Fett waren in einem guten Zustand und in einem Zustand, bei dem eine kontinuierliche Verwendung möglich war.
Anhand dieses Testergebnisses wurde bestätigt, daß durch das Vorsehen von mehr als zwei Vertiefungen, die auf der Führungsfläche der Haltevorrichtung ausgebildet werden, es möglich war, die Abnutzung der geführten Oberfläche des äußeren Rings und die Zerstörung des Fetts zu verhindern, und daß eine lange Lebensdauer des Lagers gewährleistet werden konnte.From this test result, it was confirmed that by providing more than two recesses formed on the guide surface of the holder, it was possible to prevent the wear of the guided surface of the outer ring and the destruction of the grease and that a long life of the warehouse could be guaranteed.
Weiterhin ist die technische Lehre nicht auf die vorher erwähnten Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind passende Modifikationen und Verbesserungen möglich.Furthermore, the technical teaching is not limited to the aforementioned embodiments, but appropriate modifications and improvements are possible.
Obwohl die Vertiefungen einzeln zwischen den Taschenteilen in den obigen Ausführungsformen vorgesehen wurden, so können sie in allen anderen Taschenteilen vorgesehen werden, oder die Mehrzahl der Vertiefungen kann zwischen den Taschenteilen vorgesehen werden.Although the recesses have been provided individually between the bag parts in the above embodiments, they may be provided in all the other bag parts, or the plurality of recesses may be provided between the bag parts.
Weiterhin ist, obwohl die Vertiefung so ausgebildet wurde, daß sie dem säulenartigen Teil der Haltevorrichtung entspricht, die technische Lehre nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann sie in einer Position ausgebildet werden, die dem Wälzkörperelement (Rolle) der Haltevorrichtung entspricht.Further, although the recess has been formed to correspond to the columnar part of the holder, the technical teaching is not limited thereto. For example, it may be formed in a position corresponding to the rolling element (roller) of the holding device.
Wie oben beschrieben wurde, ist es gemäß der technischen Lehre, da die Vertiefungen an mehr als zwei Punkten auf der geführten Oberfläche der Haltevorrichtung ausgebildet werden, sogar dann wenn das Lager bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten verwendet wird, möglich, die Abnutzung der Führungsoberflächen des äußeren Rings und des inneren Rings und die Zerstörung des Fetts zu unterdrücken, so daß es möglich ist, ein Wälzlager, das eine überragende Schmierung und eine Stabilität bei hohen Geschwindigkeiten (niedrige Drehkraft, niedriger Lärm, niedrige Vibration, beständig gegen ein Festfressen) aufweist, bereitzustellen.As described above, according to the technical teaching, since the recesses are formed at more than two points on the guided surface of the holder, even if the bearing is used at high rotational speeds, it is possible to wear the guide surfaces of the outer ring and of the inner ring and the destruction of the grease, so that it is possible to provide a rolling bearing having superior lubrication and stability at high speeds (low torque, low noise, low vibration, seizure resistance).
Wie in
Wie in
Die bewegliche Form
Wenn die Gießform
Dann wird das Harzmaterial in einen Hohlraum eingespritzt, um somit die ringförmige Haltevorrichtung
Gemäß dem Aufbau dieser Ausführungsform steht die Trennungslinie
In der Haltevorrichtung
In der in
Die in
Bei einem solchen Aufbau dieser Ausführungsform kommt, da die Haltevorrichtung
Obwohl der Stufenteil
Weiterhin ist die technische Lehre nicht auf die vorher erwähnten Ausführungsformen beschränkt, sondern es können passende Modifikationen und Verbesserungen vorgenommen werden.Furthermore, the technical teaching is not limited to the aforementioned embodiments, but appropriate modifications and improvements can be made.
Gemäß der technischen Lehre kann, obwohl eine Haltevorrichtung eines Kugellagers als Haltevorrichtung eines Wälzlagers dargestellt ist, eine Haltevorrichtung eines Rollenlagers verwendet werden.According to the technical teaching, although a holding device of a ball bearing is shown as a holding device of a rolling bearing, a holding device of a roller bearing can be used.
Gemäß der technischen Lehre ist die Form der Vertiefung nicht begrenzt. Solange diese Form die Trennungslinie aufnehmen kann, kann sie fünfeckig oder sechseckig sein.According to the technical teaching, the shape of the recess is not limited. As long as this shape can accommodate the dividing line, it can be pentagonal or hexagonal.
Weiterhin kann die Position der Trennungslinie in den zehnten bis dreizehnten Ausführungsformen auf die Vertiefungen in den achten und neunten Ausführungsformen angewandt werden.Furthermore, the position of the dividing line in the tenth to thirteenth embodiments may be applied to the recesses in the eighth and ninth embodiments.
Wie oben beschrieben wurde, wird gemäß dem Wälzlager der Ausführungsformen, da die Entfernungsbearbeitung des Grats der Trennungslinie überflüssig ist, die Haltevorrichtung mit niedrigen Kosten leicht hergestellt und eingefügt; und da der Grat der Trennungslinie nicht in Kontakt mit der inneren Oberfläche des äußeren Rings des Wälzlagers während des Laufs des Wälzlagers kommt, wird der schlechte Betrieb, der durch eine Abnutzung und die Änderung der Drehkraft hervorgerufen wird, nicht verursacht.As described above, according to the rolling bearing of the embodiments, since the removal processing of the ridge of the parting line is unnecessary, the holding device is easily manufactured and inserted at a low cost; and since the ridge of the dividing line does not come into contact with the inner surface of the outer ring of the rolling bearing during the running of the rolling bearing, the bad operation caused by wear and the change of the rotational force is not caused.
Als nächstes wird nachfolgend ein vierzehntes erfindungsähnliches Beispiel des Wälzlagers beschrieben.Next, a fourteenth invention-like example of the rolling bearing will be described below.
Das Wälzlager in diesem erfindungsähnlichen Beispiel besteht aus einem äußeren Ring
Weiterhin besteht in diesem erfindungsähnlichen Beispiel der Führungstyp
Der Führungsabstand
Die Oberflächenrauhigkeit der Metalloberfläche beträgt gewöhnlicherweise ungefähr 1 µm, und die Unwucht Fc ist in diesem Fall auf nicht weniger als 0,2 µm festgesetzt, Streifen fallen auf der bearbeiteten Oberfläche auf, und die äußere Erscheinung der bearbeiteten Oberfläche wird schlecht. Es war jedoch bekannt, daß im Falle, daß der Führungsabstand auf 0,4% oder weniger des Führungsdurchmessers
Wenn weiter der Führungsabstand zu klein gemacht wird, besteht die Gefahr, daß auf der geführten Oberfläche ein Festfressen auftritt. Somit ist es notwendig, zu gewährleisten, daß der Führungsabstand
Der Taschenabstand
Durch das Einstellen des Taschenabstands
Andererseits besteht, wenn der Taschenabstand
Die Struktur des Wälzlagers ist nicht speziell begrenzt, mit der Ausnahme, daß der äußere Ring
Dieses erfindungsähnliche Beispiel ist einfach eine Ausführungsform, die beschrieben wurde, um das Wälzlager des Wälzlagers zu erläutern, wobei die technische Lehre nicht auf dieses erfindungsähnliche Beispiel beschränkt ist, sondern verschiedene Änderungen innerhalb des Bereichs der technischen Lehre frei kombiniert werden können. Der Typ des Lagers ist ein Rollenlager.This invention-like example is simply an embodiment which has been described to explain the rolling bearing of the rolling bearing, wherein the technical teaching is not limited to this invention-like example, but various changes can be freely combined within the scope of the technical teaching. The type of bearing is a roller bearing.
Weiterhin kann in diesem erfindungsähnlichen Beispiel, obwohl die Haltevorrichtung
Solange der Führungsabstand
Der Führungsabstand und der Taschenabstand dieses erfindungsähnlichen Beispiels können auch auf die vorher erwähnten ersten bis dreizehnten Ausführungsformen und erfindungsähnliche Beispiele angewandt werden.The guide distance and the pocket distance of this invention-like example can also be applied to the aforementioned first to thirteenth embodiments and examples similar to the invention.
Hier zeigt die
[Bedingung][Condition]
Innerer Durchmesser: 85 mm
Wälzkreisdurchmesser: 107 mm
Kugeldurchmesser: 12,7 mm
Anzahl der Kugeln: 22
Kugel: keramische Kugel
Kontaktwinkel: 20°
Rotationsgeschwindigkeit 14000 U/min
Axiale Belastung: 1000 kgfInner diameter: 85 mm
Pitch circle diameter: 107 mm
Ball diameter: 12.7 mm
Number of balls: 22
Ball: ceramic ball
Contact angle: 20 °
Rotational speed 14000 rpm
Axial load: 1000 kgf
Das Analyseverfahren gestaltet sich folgendermaßen:
- 1) Die Beziehung zwischen dem Führungsabstand der Haltevorrichtung und dem ungleichmäßigen Anordnungswinkel der Kugel wird folgendermaßen angenommen:
- Δ c:
- Führungsabstand
- dm:
- Kugel-Wälzkreisdurchmesser
- θi:
- Anordnungswinkel (rad) der i-ten Kugel
- Δθi:
- ungleichmäßiger Anordnungswinkel (rad), der in der i-ten Kugel erzeugt wird
- 2) Wenn die ungleichmäßige Winkelanordnung gemäß dem Ausdruck (A) bei jeder Kugel erzeugt wird, und der innere Ring des Lagers sich durch die Aufnahme der axialen Belastung dreht,
- A) eine Kraft, die auf jede Kugel von den inneren und äußeren Ringen ausgeübt wird
- B) eine Zentrifugalkraft jeder Kugel
- C) eine externe Kraft
- D) eine elastische Annäherung jeder Kugel und der inneren und äußeren Ringe
- E) ein Versatz des Zentrums des Lagers
- 1) The relationship between the guide distance of the holder and the uneven arrangement angle of the ball is assumed as follows.
- Δc:
- guiding distance
- dm:
- Ball pitch diameter
- θi:
- Arrangement angle (rad) of the i-th sphere
- Δθi:
- non-uniform arrangement angle (rad) generated in the i-th sphere
- 2) When the uneven angular arrangement according to the expression (A) is generated at each ball, and the inner ring of the bearing rotates by the absorption of the axial load,
- A) A force exerted on each ball by the inner and outer rings
- B) a centrifugal force of each ball
- C) an external force
- D) an elastic approach of each ball and the inner and outer rings
- E) an offset of the center of the warehouse
Der Versatz des Lagers bei dem die Gesamtheit von A), B) und C) 0 ist und bei D) und E) kein Widerspruch erzeugt wird, wird durch eine konvergente Berechnung erhalten. Das Doppelte des Versatzes dieses radialen Versatzes ergibt die Unwucht Fc.The displacement of the bearing in which the set of A), B) and C) is 0 and no contradiction is produced in D) and E) is obtained by a convergent calculation. Twice the offset of this radial offset gives the imbalance Fc.
Aus dem Ergebnis der
Als nächstes wird ein Testlager in eine Testmaschine, die in
[Bedingung][Condition]
Testlager: Schräglager (konstante Position vorgegeben,
Rück-zu-Rück-Kombination, Haltevorrichtung vom inneren Ringführungstyp)
Innerer Durchmesser: 85 mm
Wälzkreisdurchmesser: 107 mm
Kugeldurchmesser: 12,7 mm
Anzahl der Kugeln: 22
Kugel: keramische Kugel
Kontaktwinkel: 20°
Rotationsgeschwindigkeit: 5000 bis 18000 U/minTest bearing: Angular contact bearing (constant position specified,
Back-to-back combination, inner ring guide type holding device)
Inner diameter: 85 mm
Pitch circle diameter: 107 mm
Ball diameter: 12.7 mm
Number of balls: 22
Ball:
Contact angle: 20 °
Rotation speed: 5000 to 18000 rpm
Die Effektivität des Wälzlagers der technischen Lehre kann durch das Messen der Unwucht eines Punktes a, der in
In diesem Test wird nur die Haltevorrichtung
Die
Wenn der Führungsabstand
Wenn die Größe des Taschenabstands
Als Material für die Haltevorrichtung wurde Polyimidharz verwendet. Dadurch kann im Vergleich mit der konventionellen Haltevorrichtung aus einer Kupferlegierung der Reibungskoeffizient der geführten Oberfläche reduziert werden, und sogar dann, wenn der Führungsabstand
Weiterhin ist das Material der Haltevorrichtung nicht auf das obige Material beschränkt, sondern es kann im Rahmen des Wälzlagers passend ausgewählt und verwendet werden. Beispielsweise kann auch dann, wenn ein hitzebeständiger Kunststoff verwendet wird, der eine hohe Steifigkeit aufweist, wie beispielsweise PEEK (Polyefchetherketon), das Festfressen der geführten Oberfläche verhindert werden.Furthermore, the material of the holding device is not limited to the above material, but it can be appropriately selected and used in the context of the rolling bearing. For example, even if a heat-resistant plastic having a high rigidity such as PEEK (polyether ether ketone) is used, the seizure of the guided surface can be prevented.
Das Testergebnis in
Da die Analyse in
Die
Gemäß der technischen Lehre wird, wie das oben beschrieben wurde, der Führungsabstand der Haltevorrichtung kleiner als bei einer konventionellen Haltevorrichtung gemacht, das Verdrehen der Haltevorrichtung wird vermindert, und die Größe des Taschenabstands wird in Bezug auf den Führungsabstand auf einen passenden Wert eingestellt, wodurch die ungleichmäßige Anordnung der Kugel durch das Verdrehen der Haltevorrichtung reduziert wird, und die Rotationsgenauigkeit des Lagers verbessert werden kann. Gemäß des Wälzlagers kann nämlich die Unwucht Fc zur Zeit des Laufs mit hoher Geschwindigkeit reduziert werden, und wenn dieses Wälzlager in der Spindelvorrichtung einer Werkzeugmaschine verwendet wird, so kann die Qualität der bearbeiteten Oberfläche verbessert werden.According to the technical teaching, as described above, the guiding distance of the holding device is made smaller than that of a conventional holding device, the twisting of the holding device is reduced, and the size of the pocket gap is adjusted to an appropriate value with respect to the guiding distance, whereby the Uneven arrangement of the ball is reduced by the rotation of the holding device, and the rotation accuracy of the bearing can be improved. Namely, according to the rolling bearing, the unbalance Fc at the time of high speed running can be reduced, and when this rolling bearing is used in the spindle device of a machine tool, the quality of the machined surface can be improved.
Insbesondere erfordert eine Werkzeugmaschine, die eine Oberflächenbearbeitung einer Metallform durchführt, eine hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit und eine Oberflächenrauhigkeit von einigen µm. Wenn die Unwucht Fc ungefähr 20% oder mehr in Bezug auf diese Rauhigkeit beträgt, gibt es Streifen im äußeren Erscheinungsbild, wobei diese ein Problem bei der fertiggestellten Oberfläche darstellen können. Gemäß der technischen Lehre beträgt jedoch der Führungsabstand 0,4% oder weniger der Größe des Führungsdurchmessers, wodurch die Unwucht Fc in Bezug auf das Ziel der Oberflächenrauhigkeit ausreichend klein gemacht werden kann, womit die bearbeitete Oberfläche besser ausgebildet werden kann. Da weiter der Führungsabstand 0,05% oder mehr der Größe des Führungsdurchmessers beträgt, besteht keine Gefahr eines Festfressens auf der geführten Oberfläche.In particular, a machine tool that performs a surface machining of a metal mold requires a high machining speed and a surface roughness of several μm. When the unbalance Fc is about 20% or more with respect to this roughness, there are streaks in appearance, which may be a problem in the finished surface. However, according to the technical teaching, the guide distance is 0.4% or less of the size of the guide diameter, whereby the unbalance Fc with respect to the target of the surface roughness can be made sufficiently small, whereby the machined surface can be formed better. Further, since the guide distance is 0.05% or more of the size of the guide diameter, there is no danger of seizure on the guided surface.
Wenn der Taschenabstand sehr viel kleiner als der Führungsabstand gemacht wird, so besteht, wenn sich die Haltevorrichtung verdreht, eine erhöhte Wahrscheinlichkeit, daß die Kugel sich nicht nahe der gleichförmigen Anordnungsposition halten kann. Wenn andererseits der Taschenabstand sehr viel größer als der Führungsabstand gemacht wird, besteht einer erhöhte Wahrscheinlichkeit, daß die Kugel in der Position des großen ungleichförmigen Anordnungswinkels liegt. Gemäß der technischen Lehre beträgt der Taschenabstand das 0,8 bis 1,8-fache der Größe des Führungsabstands, wodurch die Unwucht Fc reduziert werden kann.If the pocket distance is made much smaller than the guide distance, as the retainer rotates, there is an increased likelihood that the ball will not be able to keep close to the uniform disposition position. On the other hand, if the pocket distance is made much larger than the guide distance, there is an increased likelihood that the ball will be in the position of the large non-uniform arrangement angle. According to the technical teaching, the pocket distance is 0.8 to 1.8 times the size of the guide distance, whereby the unbalance Fc can be reduced.
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