JP2014167471A5 - - Google Patents
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Description
上記課題を解決するために成された本発明に係る軸受試験装置は、
a)4個の軸受に回転可能に支持される1本の主軸と、
b)前記4個の軸受のうち外側に位置する2個の軸受にそれぞれロッドを介して繋がれた2個の第1保持部と、
c)前記第1保持部と前記主軸を挟んで反対側に配置された、前記4個の軸受のうち内側に位置する2個の軸受にそれぞれロッドを介して繋がれた2個の第2保持部と、
d)前記第1保持部と前記第2保持部の離間距離を変更することにより、前記軸受に荷重を付与する荷重付与手段と、
e)前記主軸に回転トルクを付与する駆動機構と、
を備えることを特徴とする。
A bearing test apparatus according to the present invention, which has been made to solve the above problems,
a) one main shaft rotatably supported by four bearings;
b) two first holding portions respectively connected to two bearings located on the outside of the four bearings via rods;
c) Two second holdings arranged on the opposite sides of the first holding part and the main shaft and connected to two bearings located on the inner side among the four bearings via rods, respectively. And
d) a load applying means for applying a load to the bearing by changing a separation distance between the first holding portion and the second holding portion;
e) a drive mechanism for applying a rotational torque to the spindle;
It is characterized by providing.
図17(a)及び(b)に示すように、1本の主軸22が4個のコンロッド201の大端軸受203に回転可能に保持されている。このとき、内側に位置する2本のコンロッド201の小端軸受204はいずれも主軸22の図示右側に位置し、外側に位置する2本のコンロッド201の小端軸受204は主軸22の図示左側に位置する。そして、図17(a)では、右側に位置する2個の小端軸受204に1本の第1保持軸211が挿通されており、左側に位置する小端軸受204に1本の第2保持軸212が挿通されている。一方、図17(b)では、右側に位置する2個の小端軸受204にそれぞれ別の第1保持軸211が挿通されている。これら第1保持軸211は、右側保持板213に固定された軸保持部214に取り付けられている。また、左側に位置する2個の小端軸受204にはそれぞれ別の第2保持軸212が挿通されている。これら第2保持軸212は、左側保持板215に固定された軸保持部216(図13の符号「136」に対応)に取り付けられている。例えば軸保持部214,216(図13の符号「134」,「136」に対応)は図18に示すように、保持軸211,212が挿通される孔を有するU字状の支持部材218と、この支持部材218を保持板213,215に固定する軸部材221から構成することができる。
本発明の軸受試験装置は、図17の(a)及び(b)のいずれの態様も含まれる。
As shown in FIGS. 17A and 17B, one
The bearing test apparatus of the present invention includes both the modes shown in FIGS. 17 (a) and 17 (b).
そこで、上記軸受試験装置においては、図16の(a)及び(b)に示すように、4個の軸受のうち内側の2個の軸受(大端軸受203)のみ、或いは外側の2個の軸受(大端軸受203)のみの前記主軸22に垂直な方向への移動を規制する拘束手段220を備えると良い。拘束手段220は、後述する「上下位置拘束板53」に相当する(図3参照)。なお、図16は、上記した図17(a)の態様において、主軸22が挿通された軸受(大端軸受203)を拘束手段220で拘束する例を示しているが、図17(b)に示す態様でも同様に拘束手段で拘束することができる。このような構成によれば、より正確に軸受の摩擦、摩耗等を測定することができる。
Therefore, in the above bearing test apparatus, as shown in FIGS. 16A and 16B, only the two inner bearings (large end bearing 203) among the four bearings, or the outer two It is preferable to provide a restraining means 220 for restricting movement of only the bearing (large end bearing 203) in a direction perpendicular to the
第1保持軸及び第2保持軸を一対の荷重軸間にそれぞれ掛け渡すように取り付け、第1保持軸及び第2保持軸の取り付け位置を変更することにより両保持軸間の離間距離を変更することができる。この場合、荷重軸(これは、後述する「荷重軸34」(図2,図9〜図11参照)、または「両ねじ荷重軸171」(図12参照)に相当する。)に対して保持軸をねじ及びナット等の締結部材を用いて取り付けるようにすれば、前記荷重軸と前記締結部材が荷重付与手段となる。また、前記締結部材に加えて、前記荷重付与手段が、前記第1保持軸と前記第2保持軸の離間距離を変更するガス圧または油圧ピストンを備えることも好ましい構成である。
The first holding shaft and the second holding shaft are mounted so as to span between the pair of load shafts, and the separation distance between the two holding shafts is changed by changing the mounting position of the first holding shaft and the second holding shaft. be able to. In this case, it is held with respect to a load shaft (this corresponds to a “
なお、主軸22のとがり先端と位置決め板26との接触は点接触が望ましいが、スラスト荷重が大きい場合は円錐台として、主軸22のとがり先端と位置決め板26を面接触としても良い。このとき、とがり先端の位置決め板26との接触面は主軸22の直径の10%以下であることが好ましい。また、主軸22のとがり先端の形状は図4の(a)に示すような円錐状の他、(b)に示すように円錐状の頂部を球面状にしたり、(c)に示すように円錐状の頂部を該頂部よりも大きい円錐角の円錐状にしたりしても良い。このようにすることにより、主軸22のとがり先端の強度を向上することができる。主軸22のとがり先端と該主軸22との同心度を高めるためには、主軸22の端部を直接加工することが好ましいが、主軸22とは別に形成した球面状や円錐状等の部材を主軸22の端部に取り付けても良い。
In addition, although the point contact is desirable for the contact between the sharp tip of the
図9は本発明の実施例2に係る軸受試験部20の一部(軸受試験ユニット)の構成を示している。この実施例では、内側の2個の供試軸受30が有する保持部45は後側の軸受保持軸32に、外側の2個の供試軸受30が有する保持部45は前側の軸受保持軸32に取り付けられている。なお、図9には図示しないが、実施例1と同様、本実施例でも内側の2個の保持部45及び外側の2個の保持部45は、スペーサによって所定位置を挟んで対称な位置に位置決めされている。
また、本実施例では、ねじによる圧縮荷重と油圧ピストンによる引張荷重を組み合わせて供試軸受30に付与する。油圧ピストンを制御することにより荷重を変動させることができる。本実施例では、荷重軸用ばね71がナット52で荷重軸34に取り付けられている。
FIG. 9 shows a configuration of a part (bearing test unit) of the bearing test unit 20 according to the second embodiment of the present invention. In this embodiment, the
In this embodiment, the compression load by the screw and the tensile load by the hydraulic piston are combined and applied to the
図10は、図9に示す軸受試験ユニットの一部を軸受試験部20に組み込んだ状態を示す。軸受試験ユニットは4本の荷重軸34によりフレーム21に組み付けられている。
4本の荷重軸34はフレーム21の4個の貫通孔にはめ込まれており、軸方向に可動な状態にある。供試軸受30のうち内側の2個の供試軸受は上下位置拘束板53により拘束されている。本実施例では、内側の2個の供試軸受30は、ロッド41と平行な方向及び垂直な方向の両方に拘束されている。上下位置拘束板53は脚78により基礎台2に固定されている。
本実施例では、ナット52を締めることにより圧縮荷重をかけることができる。これが最大圧縮荷重となる。次に4個の油圧シリンダ73に同一油圧をかけて引張荷重をかける。引張荷重は油圧荷重からナット52を締めたことによる圧縮荷重を引いたものである。油圧を動的にかけると、4個の供試軸受30に等しい変動荷重が発生する。
FIG. 10 shows a state in which a part of the bearing test unit shown in FIG. The bearing test unit is assembled to the
The four
In this embodiment, a compressive load can be applied by tightening the
図11は基本構造が実施例1の軸受試験部20と同じであるが、変動荷重を目標として改造したものである。この実施例では、実施例2の油圧シリンダに代えて、ばね81とカム82により圧縮荷重を発生させている。内側または外側の対となる2個の左右の供試軸受30の荷重を均等化させるために、ばね81と2個の荷重板51の連結に、荷重板51と接合板85と2本のアーム842を3本のピン841で結合したトラス機構84を用いる。ピン841の結合によるトラス機構84を用いたのは、回転拘束が無く、支持部に力のモーメントが発生しないピン結合により、2個の荷重板51に均等に荷重を分配すると共に、同一の軸受保持軸32に保持部45が取り付けられた軸受のうちの一方の軸受に荷重が偏らないよう配慮したためである。この軸受試験部20の荷重軸34に荷重軸用ばね71をつけてナット52で締めて軸受に引張荷重をかける。ここで、ナット52は引張荷重側の4個のみで、実施例1に示したような圧縮荷重側の4個はない。
FIG. 11 shows the basic structure which is the same as that of the bearing test section 20 of the first embodiment, but is modified with a variable load as a target. In this embodiment, a compression load is generated by a spring 81 and a cam 82 instead of the hydraulic cylinder of the second embodiment. In order to equalize the load of the two left and
カム82はカム軸83に1体に接合され、カム軸83を中心に回転自在にフレーム21に取り付けられている。荷重板51は接合板85と2本のアーム842を3本のピン841で結合したトラス機構84を介してばね81の一端に取り付けられており、このばね81の他端がカム82に接している。このような構成により、カム軸83を介してカム82を回転させればばね81を通して荷重板51に掛かる圧縮荷重を変動させることができる。圧縮荷重はばね81の縮み荷重からナット52で閉めた引張荷重を引いた値である。カム82の回転には大きなトルクが必要である。モータでカム82を回転させる構造にしても良い。また、カム82に代えて油圧ピストン等の方式でばね81に変位を与えてもよい。
The cam 82 is joined to the cam shaft 83 as one body, and is attached to the
このような構成により、本実施例においても、荷重板51の取付位置、及びフレームに対する荷重軸34の取付位置を調整することにより、供試軸受30にかかる荷重を調整することができる。
さらに、本実施例では、4個の供試軸受30の保持部45にそれぞれ別の軸受保持軸132を挿通したため、4個の供試軸受30のサイズが異なる場合でも、各供試軸受30に最適な大きさや形状の軸保持部及び軸受保持軸を用いて試験を行うことができる。また、本実施例の軸受試験装置では、軸保持部134,136に荷重測定センサ(ひずみゲージ)を貼る(なお、軸保持部134,136であればどこでも良いが、特に図18に符号221で示す軸部材に貼り付けることが好ましい。)ことにより、各供試軸受30の荷重を測定することができる。軸受のロッド部に荷重測定センサ(ひずみゲージ)を貼ると、軸受を変えるたびに荷重測定センサからのひずみ信号の検定を荷重計で行わなければならないが、軸保持部に荷重測定センサを貼り付けた場合は、ひずみ信号の検定を荷重計で1回行えば、軸受を変更しても荷重を求めることができる。
With such a configuration, also in this embodiment, the load applied to the test bearing 30 can be adjusted by adjusting the mounting position of the load plate 51 and the mounting position of the
Furthermore, in this embodiment, since the bearing holding shafts 132 are inserted into the holding
Claims (8)
b) 前記4個の軸受のうち外側に位置する2個の軸受にそれぞれロッドを介して繋がれた2個の第1保持部と、
c) 前記第1保持部と前記主軸を挟んで反対側に配置された、前記4個の軸受のうち内側に位置する2個の軸受にそれぞれロッドを介して繋がれた2個の第2保持部と、
d) 前記第1保持部と前記第2保持部の離間距離を変更することにより、前記軸受に荷重を付与する荷重付与手段と、
e) 前記主軸に回転トルクを付与する駆動機構と、
を備えることを特徴とする軸受試験装置。 a) one main shaft rotatably supported by four bearings;
b) two first holding portions respectively connected to two outer bearings among the four bearings via rods;
c) Two second holdings arranged on the opposite sides of the first holding part and the main shaft and connected to two bearings located on the inner side among the four bearings via rods, respectively. And
d) load applying means for applying a load to the bearing by changing a separation distance between the first holding portion and the second holding portion;
e) a drive mechanism for applying rotational torque to the main shaft;
A bearing test apparatus comprising:
前記4個の軸受のうち内側の2個あるいは外側の2個の軸受の、前記主軸に垂直でかつ前記ロッドに垂直な方向の移動を規制する拘束手段を備えることを特徴とする軸受試験装置。 The bearing test apparatus according to claim 1,
A bearing test apparatus comprising restraining means for restricting movement of two inner bearings or two outer bearings of the four bearings in a direction perpendicular to the main shaft and perpendicular to the rod.
前記荷重付与手段と前記第1保持部及び前記第2保持部を連結する連結伝達機構を備え、
前記荷重付与手段が、前記連結伝達機構を介して前記第1保持部と前記第2保持部の離間距離を変更することを特徴とする軸受試験装置。 In the bearing test apparatus according to claim 1 or 2,
A connection transmission mechanism for connecting the load applying means to the first holding portion and the second holding portion;
The load applying means changes a separation distance between the first holding part and the second holding part via the connection transmission mechanism.
前記荷重付与手段が荷重軸を備え、
前記連結伝達機構を前記荷重軸に取り付ける締結手段を備え、
前記荷重付与手段は、前記締結手段の距離変化に基づき前記軸受に荷重を付与することを特徴とする軸受試験装置。 The bearing test apparatus according to claim 3,
The load applying means comprises a load shaft;
Fastening means for attaching the connection transmission mechanism to the load shaft;
The bearing test apparatus, wherein the load applying means applies a load to the bearing based on a change in distance of the fastening means.
前記荷重付与手段が、前記連結伝達機構を介して前記第1保持部と前記第2保持部の離間距離を変更する加圧ピストンを備えることを特徴とする軸受試験装置。 The bearing test apparatus according to claim 3,
It said load applying means, a bearing testing apparatus, characterized in that it comprises a pressure piston for changing the distance of the second holding portion and the first holding portion via the coupling transmission mechanism.
前記荷重付与手段が、前記第1保持部と前記第2保持部の離間距離が近接する方向或いは離間する方向に前記連結伝達機構を介して付勢する付勢手段を備えることを特徴とする軸受試験装置。 The bearing test apparatus according to claim 3,
The load applying means includes a biasing means that biases the first holding part and the second holding part in a direction in which the separation distance is close or in a direction in which the first holding part and the second holding part are close to each other via the connection transmission mechanism. Test equipment.
前記荷重付与手段が、前記第1保持部及び前記第2保持部を連結する一対の両ねじ軸と、該両ねじ軸を正逆方向に回転操作する操作手段とを備え、該操作手段によって前記両ねじ軸を正逆方向に回転することにより前記第1保持部及び前記第2保持部が近接或いは離間することを特徴とする軸受試験装置。 In the bearing test device according to any one of claims 1 to 6,
The load applying means includes a pair of both screw shafts connecting the first holding portion and the second holding portion, and operating means for rotating the screw shafts in forward and reverse directions. bearing test device the first holding portion and the second holding portion by rotating the two screw shafts in the forward and reverse directions, characterized in that the proximity or separated.
前記連結伝達機構が、前記第1保持部に挿通される1本または複数の第1保持軸と、前記第2保持部に挿通される1本または複数の第2保持軸とを備えることを特徴とする軸受試験装置。 In the bearing test apparatus according to any one of claims 3 to 7,
The connection transmission mechanism includes one or a plurality of first holding shafts inserted through the first holding unit, and one or a plurality of second holding shafts inserted through the second holding unit. Bearing test equipment.
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