JP2020003344A - Three-axis fretting test device for bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軸受用3軸フレッチング試験装置に関し、より詳細には、ホイール軸受の耐フレッチング性能を評価するための軸受用3軸フレッチング試験装置に関する。 The present invention relates to a triaxial fretting test device for bearings, and more particularly, to a triaxial fretting test device for bearings for evaluating the fretting resistance performance of wheel bearings.
自動車を列車、車両、船舶等で自走することなく運搬すると、自動車のホイール軸受が停止状態にあるため、運搬による振動が軸受の軌道部材及び転動体の同一部分に作用し、該同一部分が摩耗するフレッチング摩耗が生じることが知られている。 When an automobile is transported without traveling on a train, a vehicle, a ship, or the like, the wheel bearings of the automobile are in a stopped state, so that the vibration caused by the transportation acts on the same part of the raceway member and the rolling element of the bearing, It is known that fretting wear occurs.
軸受のフレッチング摩耗は、荷重の変動に伴って軌道面と転動体の接触面積(玉軸受では接触楕円の面積)が変動することによる微小滑りによって発生する。特に、玉軸受の場合、接触楕円の長半径、短半径は、転動体に作用する荷重の1/3乗で変化することが知られている。 Fretting wear of a bearing is caused by minute slippage caused by a change in a contact area between a raceway surface and a rolling element (an area of a contact ellipse in a ball bearing) with a change in load. In particular, in the case of a ball bearing, it is known that the major and minor radii of the contact ellipse change with the 1/3 power of the load acting on the rolling elements.
フレッチング摩耗を減らすには、軸受の予圧を高めることで、同じ荷重変動幅でも軌道面と転動体との接触面積の変動を少なくすることができ、効果的である。一方、軸受サイズを大きくすることは、軌道面と転動体との接触面積の変動を大きくする事につながるため、フレッチング摩耗に対しては逆効果となる。 In order to reduce fretting wear, it is effective to increase the preload of the bearing to reduce the variation in the contact area between the raceway surface and the rolling element even with the same load variation width. On the other hand, increasing the bearing size leads to an increase in the variation in the contact area between the raceway surface and the rolling element, which has an adverse effect on fretting wear.
特許文献1には、走行するベルトコンベア上に自動車を積載して運搬し、常に自動車のホイール軸受を回転させ続けることで、軌道面と転動体の摩擦部分を分散して、フレッチング摩耗を抑制するようにした自動車積載運搬装置が開示されている。また、特許文献1には、耐フレッチング性のよいグリースを軸受内に封入することも、フレッチング摩耗対策に有効であることが記載されている。 Patent Literature 1 discloses that a vehicle is loaded and transported on a running belt conveyor, and a wheel bearing of the vehicle is constantly rotated, thereby dispersing a friction portion between a raceway surface and a rolling element and suppressing fretting wear. Thus, a vehicle loading and carrying device is disclosed. Patent Document 1 describes that enclosing grease having good fretting resistance in a bearing is also effective for measures against fretting wear.
ホイール軸受の耐フレッチング性能は、自動車を運搬することなく、予め評価可能であることが望ましく、軸受用3軸フレッチング試験装置による評価が行われている。従来の軸受用3軸フレッチング試験装置100は、図5に示すように、試験用軸受であるホイール軸受11にラジアル繰り返し荷重及びスラスト交番荷重を付与する荷重付与機構20と、ホイール軸受11を揺動回転させる揺動機構30と、を備える。
It is desirable that the anti-fretting performance of a wheel bearing can be evaluated in advance without transporting an automobile, and the evaluation is performed by a three-axis fretting test device for bearings. As shown in FIG. 5, a conventional three-axis
荷重付与機構20は、第1支持部材22を保持する円筒部21aを有する、正面視略L字形の荷重付与部材21を備える。また、揺動機構30は、第2支持部材32を保持するスピンドルヘッド31aを先端に備え、一対のサポート軸受33を有するスピンドル支持部40で揺動回転可能に支持される揺動回転軸31を備える。荷重付与機構20の第1支持部材22と、揺動機構30の第2支持部材32とは、回転中心軸CLの軸方向に対向配置され、回転中心軸CLを水平状態にしてホイール軸受11を左右両側から回転可能に支持する。具体的に、第1支持部材22は、ホイール軸受11の回転輪(内輪)側の部材を支持し、第2支持部材32は、ホイール軸受11の固定輪(外輪)側の部材を支持する。
The
荷重付与部材21の短片部21bは、水平方向に延在するように配置される。短片部21bの上部には、ホイール軸受11のホイールセンタWCの延長線上に、機枠12に吊り下げ固定されたラジアルアクチュエータ24がリンク部材23を介して連結されている。また、鉛直方向に延在する荷重付与部材21の長片部21cには、ホイール軸受11の回転中心軸CLからタイヤ半径距離Lだけ離れた位置に、スラストアクチュエータ25がリンク部材26を介して連結されている。スラストアクチュエータ25は、基台13に設けられた支持枠14に固定されている。
The
ラジアルアクチュエータ24は、ホイール軸受11のホイールセンタWC上に所定周波数のラジアル繰り返し荷重RWを入力する。スラストアクチュエータ25は、ホイール軸受11の回転中心軸CLからタイヤ半径距離Lだけ離れた位置から、ラジアル繰り返し荷重RWに同期したスラスト交番荷重HWをホイール軸受11に入力する。
The
スピンドル支持部40により揺動回転可能に支持された揺動回転軸31の一端には、揺動アクチュエータ50がカップリング51を介して連結されている。揺動アクチュエータ50は、基台13に設けられた支持台15上に配置されている。また、該揺動アクチュエータ50は、ラジアル繰り返し荷重RWに同期した揺動回転を、揺動回転軸31を介してホイール軸受11に入力する。
A
スピンドル支持部40は、それぞれ外輪35、内輪36、及び玉37を有する一対のサポート軸受33と、一対の外輪35が内嵌すると共に、一対の外輪35間に挟持された外輪間座部38aを有するハウジング38と、一対の内輪36間に挟持された内輪間座39と、を有する。ハウジング38は、少なくとも略筒状の部分を有して形成され、支持台15に固定されている。そして、揺動回転軸31に形成された段部31bに一方の内輪36を当接させ、ベアリングナット41を揺動回転軸31に螺合固定することで、一対のサポート軸受33には背面組合せで予圧が付与される。これにより、自動車を自走することなく運搬したときにホイール軸受11に作用する荷重(ラジアル繰り返し荷重RW及びスラスト交番荷重HW)と揺動運動を再現してホイール軸受11の耐フレッチング性能を評価している。
なお、フレッチング試験において、ホイール軸受11の回転輪(内輪)側の部材を揺動させることが理想であるが、その場合は、ラジアルアクチュエータ24及びスラストアクチュエータ25も併せて揺動する必要があり、装置が大掛かりとなる。このため、本例の場合、回転輪(内輪)側で規定の揺動を行った場合と同様の転動体の揺動運動が得られるように、固定輪(外輪)側の揺動角を調整の上、固定輪側に揺動運動を与えている。
The
In the fretting test, it is ideal to swing the member on the rotating wheel (inner ring) side of the wheel bearing 11, but in that case, the
ところで、図5に示す軸受用3軸フレッチング試験装置100では、ホイール軸受11を揺動自在に支持するサポート軸受33にも、ラジアル繰り返し荷重、スラスト交番荷重、及び揺動運動が作用する。このため、サポート軸受33には、予圧が付与されており、耐フレッチング性の良い潤滑剤が使用されているものの、フレッチング摩耗が発生する。また、サポート軸受33には、上述したように、フレッチング摩耗を考慮して、比較的小さなサイズの軸受が使用されるので、荷重に対する耐久性にも課題があり、頻繁にサポート軸受33を交換しなければならず、軸受用3軸フレッチング試験装置100のメンテナンスに多くの手間と費用を要するという課題があり、改善の余地があった。
By the way, in the three-axis
なお、サポート軸受33として静圧軸受の使用も考えられるが、静圧軸受は、負荷圏側と反負荷圏側の圧力差で軸を支持するので、その大きさに比較して負荷容量が小さく、また高価であるため軸受用3軸フレッチング試験装置100に採用し難い問題がある。
Although a hydrostatic bearing may be used as the support bearing 33, since the hydrostatic bearing supports the shaft with a pressure difference between the load zone side and the counter load zone side, the load capacity is small compared to its size. In addition, there is a problem that it is difficult to adopt the triaxial
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、サポート軸受のフレッチング摩耗の発生を抑制してサポート軸受の交換頻度を低減させてメンテナンスの容易化を図った軸受用3軸フレッチング試験装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and has as its object to reduce the frequency of replacement of the support bearing by suppressing the occurrence of fretting wear of the support bearing, thereby facilitating maintenance. An object of the present invention is to provide an axial fretting test device.
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) 試験用軸受に対して、所定周波数のラジアル繰り返し荷重と、前記ラジアル繰り返し荷重に同期したスラスト交番荷重とを付与する荷重付与機構と、
前記試験用軸受を揺動回転させる揺動機構と、
を備え、前記試験用軸受のフレッチング試験を行う軸受用3軸フレッチング試験装置であって、
前記揺動機構は、
揺動アクチュエータと、
該揺動アクチュエータの駆動により揺動回転する揺動回転軸と、
前記揺動回転軸に内輪が外嵌する一対の第1のサポート軸受と、
前記一対の第1のサポート軸受の外輪に外嵌する円筒状の中間軸と、
前記中間軸に内輪が外嵌し、外輪がハウジングに内嵌された一対の第2のサポート軸受と、
前記中間軸を前記揺動回転軸の揺動回転の最大角速度より速い角速度で一方向に回転させる回転機構と、
を備えることを特徴とする軸受用3軸フレッチング試験装置。
(2) 試験用軸受に対して、所定周波数のラジアル繰り返し荷重と、前記ラジアル繰り返し荷重に同期したスラスト交番荷重とを付与する荷重付与機構と、
前記試験用軸受を揺動回転させる揺動機構と、
を備え、前記試験用軸受のフレッチング試験を行う軸受用3軸フレッチング試験装置であって、
前記揺動機構は、
揺動アクチュエータと、
該揺動アクチュエータの駆動により揺動回転する揺動回転軸と、
前記揺動回転軸に内輪が外嵌し、外輪がハウジングに内嵌された一対のサポート軸受と、
前記揺動回転軸と前記ハウジングとを結合する際に、前記揺動回転軸と前記ハウジングとの間に挟まれる着脱自在な円弧状の固定板と、
を備えることを特徴とする軸受用3軸フレッチング試験装置。
The above object of the present invention is achieved by the following configurations.
(1) a load applying mechanism for applying a radial repetitive load of a predetermined frequency and a thrust alternating load synchronized with the radial repetitive load to the test bearing;
A swing mechanism for swinging and rotating the test bearing,
A three-axis fretting test device for a bearing, which performs a fretting test of the test bearing,
The swing mechanism,
An oscillating actuator,
An oscillating rotation shaft that oscillates by driving the oscillating actuator;
A pair of first support bearings in which an inner ring is externally fitted to the pivot shaft;
A cylindrical intermediate shaft externally fitted to an outer ring of the pair of first support bearings;
A pair of second support bearings in which an inner ring is externally fitted to the intermediate shaft and an outer ring is internally fitted to the housing;
A rotation mechanism that rotates the intermediate shaft in one direction at an angular velocity higher than the maximum angular velocity of the swing rotation of the swing rotary shaft,
A three-axis fretting testing device for bearings, comprising:
(2) a load applying mechanism for applying a radial repetitive load of a predetermined frequency and a thrust alternating load synchronized with the radial repetitive load to the test bearing;
A swing mechanism for swinging and rotating the test bearing,
A three-axis fretting test device for a bearing, which performs a fretting test of the test bearing,
The swing mechanism,
An oscillating actuator,
An oscillating rotation shaft that oscillates by driving the oscillating actuator;
A pair of support bearings in which an inner ring is externally fitted to the swing rotary shaft, and an outer ring is internally fitted in the housing;
When coupling the swing rotation shaft and the housing, a detachable arc-shaped fixing plate sandwiched between the swing rotation shaft and the housing,
A three-axis fretting testing device for bearings, comprising:
本発明の軸受用3軸フレッチング試験装置によれば、揺動回転軸に内輪が外嵌する一対の第1のサポート軸受と、一対の第1のサポート軸受の外輪に外嵌する円筒状の中間軸と、中間軸に内輪が外嵌し、外輪がハウジングに内嵌された一対の第2のサポート軸受と、を備え、回転機構により中間軸を揺動回転軸の揺動回転の最大角速度より速い角速度で一方向に回転させるので、揺動回転軸が揺動回転駆動されても、第1及び第2のサポート軸受は、常に一方向回転が維持され、第1及び第2のサポート軸受のフレッチング摩耗の発生をなくすことができ、軸受用3軸フレッチング試験装置のメンテナンスが容易になる。 According to the three-axis fretting testing device for a bearing of the present invention, a pair of first support bearings in which the inner ring is externally fitted to the oscillating rotary shaft, and a cylindrical intermediate member that is externally fitted to the outer ring of the pair of first support bearings. A shaft, and a pair of second support bearings in which an inner ring is externally fitted to the intermediate shaft and an outer ring is internally fitted to the housing, wherein the rotating mechanism swings the intermediate shaft by the maximum angular velocity of the swing rotation of the rotating shaft. Since the rotation is performed in one direction at a high angular velocity, the first and second support bearings always maintain one-way rotation even if the swing rotation shaft is driven to swing and rotate, and the first and second support bearings are rotated. The occurrence of fretting wear can be eliminated, and maintenance of the triaxial fretting test device for bearings becomes easy.
また、本発明の軸受用3軸フレッチング試験装置によれば、揺動回転軸とハウジングとの間に挟まれる着脱自在な円弧状の固定板を介して、前記揺動回転軸と前記ハウジングとが結合可能である。これにより、固定板を挟んで揺動回転軸とハウジングとを結合した状態で、2軸フレッチング試験装置として使用する際に、サポート軸受が受ける荷重が低減され、サポート軸受の交換頻度を低減させることができる。 According to the three-axis fretting testing device for a bearing of the present invention, the swing rotary shaft and the housing are connected to each other via a detachable arc-shaped fixing plate sandwiched between the swing rotary shaft and the housing. Can be combined. This reduces the load on the support bearing when used as a two-axis fretting test device in a state in which the swinging rotary shaft and the housing are connected to each other with the fixing plate interposed, and reduces the frequency of replacement of the support bearing. Can be.
以下、本発明に係る軸受用3軸フレッチング試験装置の各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, each embodiment of a bearing triaxial fretting test device for a bearing according to the present invention will be described in detail based on the drawings.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態の軸受用3軸フレッチング試験装置の側面図であり、図2は、図1のA部拡大図である。なお、本実施形態の軸受用3軸フレッチング試験装置10は、試験用軸受を揺動回転させる揺動機構30Aのスピンドル支持部40の構成において、図5に示す従来の軸受用3軸フレッチング試験装置100と異なる。このため、本実施形態では、主に揺動機構30Aについて説明し、従来の軸受用3軸フレッチング試験装置100と同一又は同等部分については同一符号又は相当符号を付して、説明を簡略化又は省略する。
(1st Embodiment)
FIG. 1 is a side view of the bearing triaxial fretting test device of the first embodiment, and FIG. 2 is an enlarged view of a portion A in FIG. Note that the bearing three-axis fretting
本実施形態の揺動機構30Aは、第2支持部材32を保持するスピンドルヘッド31aを先端に有する揺動回転軸31を備え、揺動回転軸31の第2支持部材32は、荷重付与部材21に保持された第1支持部材22と協働して試験用軸受であるホイール軸受11を水平且つ回転可能に支持する。スピンドル支持部40は、揺動回転軸31と、支持台15に固定されるハウジング38との間に、一対の第1のサポート軸受(転がり軸受)53と、第1のサポート軸受53より大径の、一対の第2のサポート軸受(転がり軸受)58と、第1のサポート軸受53と第2のサポート軸受58との間に配置される円筒状の中間軸64と、を有する。
The
図2に示すように、一対の第1のサポート軸受53は、中間軸64に内嵌する外輪54と、揺動回転軸31に外嵌する内輪55と、外輪54及び内輪55間に配置された転動体である複数の玉56と、を備える。一対の外輪54間には、中間軸64に形成された外輪間座部64aが配置され、一対の内輪55間には、内輪間座39が配置されている。そして、揺動回転軸31に形成された段部31bに一方の内輪55を当接させ、ベアリングナット41を揺動回転軸31に螺合固定することで、一対の第1のサポート軸受53には背面組合せで予圧が付与される。
As shown in FIG. 2, the pair of
一対の第2のサポート軸受58は、ハウジング38に内嵌する外輪59と、中間軸64に外嵌する内輪60と、外輪59及び内輪60間に配置された転動体である複数の玉61と、を備える。一対の外輪59間には、ハウジング38に形成された外輪間座部38aが配置され、一対の内輪59間には、内輪間座62が配置されている。そして、中間軸64に形成された段部64bに一方の内輪60を当接させ、ベアリングナット63を中間軸64に螺合固定することで、一対の第2のサポート軸受58には背面組合せで予圧が付与される。
The pair of
揺動回転軸31には、支持台15上に固定された揺動アクチュエータ50がカップリング51を介して連結されており、揺動アクチュエータ50が揺動回転軸31を揺動回転させる。
A
また、揺動機構30Aは、中間軸64を一方向に回転駆動するための回転機構70を備える。回転機構70は、静止部(図示の例ではハウジング38)に取り付けられるモータ(他のアクチュエータ)71と、モータ71の回転軸72に固定される駆動プーリ73と、中間軸64に固定される従動プーリ74と、駆動プーリ73と従動プーリ74とに巻き掛けられ、中間軸64を一方向に回転させるベルト75と、を備える。従動プーリ74は、中間軸64のベアリングナット63が取り付けられる部分から軸方向後方(サポート軸受53,58に対してホイール軸受11と反対側)に伸長した部分に取り付けられており、駆動プーリ73も従動プーリ74と同じ軸方向位置で、回転軸72に取り付けられている。
In addition, the
また、軸受用3軸フレッチング試験装置10は、従来の軸受用3軸フレッチング試験装置100と同様に、荷重付与機構20を有する。即ち、ラジアルアクチュエータ24は、荷重付与部材21を介してホイール軸受11のホイールセンタWC上に所定周波数のラジアル繰り返し荷重RWを入力する。また、スラストアクチュエータ25は、荷重付与部材21を介してホイール軸受11の回転中心軸CLからタイヤ半径距離Lだけ離れた位置から、ラジアル繰り返し荷重RWに同期したスラスト交番荷重HWをホイール軸受11に入力する。
Further, the triaxial fretting
さらに、揺動アクチュエータ50が、カップリング51を介して揺動回転軸31を揺動回転させると同時に、モータ71が中間軸64を一方向に回転させる。モータ71により駆動される中間軸64の角速度は、揺動回転軸31の最大角速度より速く設定されている。例えば、揺動回転軸31が、+/−2°、5Hzのサイン波で揺動回転する場合、最大角速度は、1.05rad/sec(略10rpm)であるので、中間軸64は、例えば20rpmで一方向に回転させる。
Further, at the same time as the
これにより、揺動回転軸31が揺動回転するにも係わらず、第1、及び第2のサポート軸受53,58は、揺動回転せずに一方向に回転する。このため、第1、及び第2のサポート軸受53,58の軌道面(外輪54,59及び内輪55,60)及び転動体(玉56,61)のフレッチング摩耗が発生することがなくなる。
Accordingly, the first and
このため、第1、及び第2のサポート軸受53,58の軸受サイズを大きくすることができるので、負荷容量が大きくなり、軸受の耐久性が向上して、軸受用3軸フレッチング試験装置10のメンテナンスが容易になる。
For this reason, since the bearing size of the first and
なお、本実施形態の軸受用3軸フレッチング試験装置10は、2軸フレッチング試験装置として試験を行う際にも適用可能である。即ち、揺動アクチュエータ50を停止して試験用軸受であるホイール軸受11の揺動回転を停止させた状態で、ラジアルアクチュエータ24及びスラストアクチュエータ25から所定周波数のラジアル繰り返し荷重RW、及びラジアル繰り返し荷重RWに同期したスラスト交番荷重HWをホイール軸受11に付与する。
The bearing triaxial fretting
この場合にも、モータ71により中間軸64を一方向に回転させれば、2軸のフレッチング試験での振動が第1、及び第2のサポート軸受53,58に伝達されることによって、発生が懸念されるフレッチング摩耗をより確実に防止できる。
Also in this case, when the
また、本実施形態では、揺動回転軸31には、ハウジング38の軸方向端面に対向するように、内輪55が外嵌する部分より前方の部分から径方向外側に延出するフランジ部31cが設けられている。このフランジ部31cは、2軸フレッチング試験装置として試験をする際に使用される。
In the present embodiment, the swinging
具体的に、図1及び図2に破線で示すように、揺動回転軸31のフランジ部31cとハウジング38との間に着脱自在な2枚の円弧状(例えば、三日月状)の固定板76を円周方向に等間隔で挟み、不図示のボルトで、揺動回転軸31、ハウジング38、及び固定板76を一体に結合する。なお、揺動回転軸31のフランジ部31cとハウジング38との間に着脱自在に挟むことができれば、1枚の固定板76で構成されてもよい。
Specifically, as shown by broken lines in FIGS. 1 and 2, two arc-shaped (for example, crescent-shaped) fixing
したがって、ホイール軸受11を介して揺動回転軸31が受ける荷重は、第1、及び第2のサポート軸受53,58を介さずに、固定板76を介してハウジング38に直接支持される。これにより、2軸フレッチング試験装置として試験を行う際に、サポート軸受53,58が受ける荷重が低減され、サポート軸受53,58の交換頻度をさらに低減させることができる。
Therefore, the load received by the
(第2実施形態)
図3は、本発明に係る第2実施形態の軸受用3軸フレッチング試験装置の側面図であり、図4は、図3のB部拡大図である。
(2nd Embodiment)
FIG. 3 is a side view of a bearing triaxial fretting test device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an enlarged view of a portion B in FIG.
本実施形態の軸受用3軸フレッチング試験装置10Aは、揺動機構30Bにおいて、従来の軸受用3軸フレッチング試験装置100と異なる。即ち、軸受用3軸フレッチング試験装置10Aは、従来の軸受用3軸フレッチング試験装置100において、第1実施形態と同様に、2軸のフレッチング試験を行う際のサポート軸受33が受ける荷重の低減を図ったものである。その他の部分は、図5に示す従来の軸受用3軸フレッチング試験装置100と同様であるので、同一部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。
The three-axis fretting test device for a
本実施形態の3軸フレッチング試験装置10Aでは、揺動回転軸31及びハウジング38には、径方向外側にそれぞれ延出し、互いに対向するフランジ部31c,38bがそれぞれ設けられている。
In the three-axis fretting
そして、3軸フレッチング試験装置10Aを用いて2軸のフレッチング試験を行う場合には、フランジ部31c,38b間に円弧状の固定板76(図1及び図2参照)を挟んで、不図示のボルトで両フランジ部31c、38b及び固定板76を結合する。そして、揺動アクチュエータ50の揺動回転を停止した状態でラジアルアクチュエータ24及びスラストアクチュエータ25から所定周波数のラジアル繰り返し荷重RW、及びラジアル繰り返し荷重RWに同期したスラスト交番荷重HWを付与する。
When a biaxial fretting test is performed by using the triaxial fretting
この場合にも、ホイール軸受11を介して揺動回転軸31が受ける荷重は、サポート軸受33を介さずに、固定板76を介してハウジング38に直接支持される。これにより、2軸フレッチング試験装置として試験を行う際に、サポート軸受33が受ける荷重が低減され、サポート軸受33の交換頻度を低減させることができる。
Also in this case, the load received by the
尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、本実施形態では、荷重付与機構20に連結される第1支持部材22は、回転輪側の部材を支持し、揺動機構30A,30Bに連結される第2支持部材32は、固定輪側の部材を支持しているが、第1支持部材22が固定輪側の部材を支持し、第2支持部材32が回転輪側の部材を支持するようにしてもよい。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately modified, improved, or the like.
For example, in this embodiment, the
また、本実施形態では、試験用軸受としてホイール軸受が用いられているが、任意の転がり軸受が適用されてよい。
さらに、本実施形態では、サポート軸受を容易に位置決めできるように、ハウジング38の内周面に外輪間座部38aが形成され、中間軸64の内周面に外輪間座部64aが形成されている。しかしながら、外輪間座部38a、64aは、ハウジング38や中間軸64と別体の外輪間座によって構成されてもよい。
In this embodiment, a wheel bearing is used as a test bearing, but any rolling bearing may be used.
Further, in the present embodiment, the
以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
(1) 試験用軸受に対して、所定周波数のラジアル繰り返し荷重と、前記ラジアル繰り返し荷重に同期したスラスト交番荷重とを付与する荷重付与機構と、
前記試験用軸受を揺動回転させる揺動機構と、
を備え、前記試験用軸受のフレッチング試験を行う軸受用3軸フレッチング試験装置であって、
前記揺動機構は、
揺動アクチュエータと、
該揺動アクチュエータの駆動により揺動回転する揺動回転軸と、
前記揺動回転軸に内輪が外嵌する一対の第1のサポート軸受と、
前記一対の第1のサポート軸受の外輪に外嵌する円筒状の中間軸と、
前記中間軸に内輪が外嵌し、外輪がハウジングに内嵌された一対の第2のサポート軸受と、
前記中間軸を前記揺動回転軸の揺動回転の最大角速度より速い角速度で一方向に回転させる回転機構と、
を備えることを特徴とする軸受用3軸フレッチング試験装置。
この構成によれば、第1及び第2のサポート軸受に生じるフレッチング摩耗の発生を抑制することができ、第1及び第2のサポート軸受の交換頻度が低減し、軸受用3軸フレッチング試験装置のメンテナンスが容易となる。
As described above, the following items are disclosed in this specification.
(1) a load applying mechanism for applying a radial repetitive load of a predetermined frequency and a thrust alternating load synchronized with the radial repetitive load to the test bearing;
A swing mechanism for swinging and rotating the test bearing,
A three-axis fretting test device for a bearing, which performs a fretting test of the test bearing,
The swing mechanism,
An oscillating actuator,
An oscillating rotation shaft that oscillates by driving the oscillating actuator;
A pair of first support bearings in which an inner ring is externally fitted to the pivot shaft;
A cylindrical intermediate shaft externally fitted to an outer ring of the pair of first support bearings;
A pair of second support bearings in which an inner ring is externally fitted to the intermediate shaft and an outer ring is internally fitted to the housing;
A rotation mechanism that rotates the intermediate shaft in one direction at an angular velocity higher than the maximum angular velocity of the swing rotation of the swing rotary shaft,
A three-axis fretting testing device for bearings, comprising:
According to this configuration, the occurrence of fretting wear occurring in the first and second support bearings can be suppressed, the frequency of replacement of the first and second support bearings is reduced, and the three-axis fretting test apparatus for bearings is used. Maintenance becomes easy.
(2) 回転機構は、他のアクチュエータと、該他のアクチュエータの回転軸に取り付けられた駆動プーリと、前記中間軸に取り付けられた従動プーリと、前記駆動プーリと前記従動プーリとの間に掛け渡されたベルトと、を備えることを特徴とする(1)に記載の軸受用3軸フレッチング試験装置。
この構成によれば、比較的簡単な構成で、前記中間軸を前記揺動回転軸の揺動回転の最大角速度より速い角速度で一方向に回転させる回転機構を設けることができる。
(2) The rotation mechanism is configured to hang between another actuator, a driving pulley attached to a rotating shaft of the other actuator, a driven pulley attached to the intermediate shaft, and the driving pulley and the driven pulley. The three-axis fretting testing device for a bearing according to (1), further comprising a passed belt.
According to this configuration, it is possible to provide, with a relatively simple configuration, a rotation mechanism that rotates the intermediate shaft in one direction at an angular speed higher than the maximum angular speed of the swing rotation of the swing rotary shaft.
(3) 前記揺動回転軸と前記ハウジングとを結合する際に、前記揺動回転軸と前記ハウジングとの間に挟まれる着脱自在な円弧状の固定板を備えることを特徴とする(1)または(2)に記載の軸受用3軸フレッチング試験装置。
この構成によれば、固定板を挟んで揺動回転軸とハウジングとを結合した状態で、2軸フレッチング試験装置として使用する際に、サポート軸受が受ける荷重が低減され、サポート軸受の交換頻度を低減させることができる。
(3) When connecting the swinging rotation shaft and the housing, a detachable arc-shaped fixing plate sandwiched between the swinging rotation shaft and the housing is provided (1). Or the three-axis fretting test device for bearings according to (2).
According to this configuration, when the swinging rotary shaft and the housing are connected to each other with the fixing plate interposed therebetween, when used as a biaxial fretting test device, the load received by the support bearing is reduced, and the frequency of replacement of the support bearing is reduced. Can be reduced.
(4) 試験用軸受に対して、所定周波数のラジアル繰り返し荷重と、前記ラジアル繰り返し荷重に同期したスラスト交番荷重とを付与する荷重付与機構と、
前記試験用軸受を揺動回転させる揺動機構と、
を備え、前記試験用軸受のフレッチング試験を行う軸受用3軸フレッチング試験装置であって、
前記揺動機構は、
揺動アクチュエータと、
該揺動アクチュエータの駆動により揺動回転する揺動回転軸と、
前記揺動回転軸に内輪が外嵌し、外輪がハウジングに内嵌された一対のサポート軸受と、
前記揺動回転軸と前記ハウジングとを結合する際に、前記揺動回転軸と前記ハウジングとの間に挟まれる着脱自在な円弧状の固定板と、
を備えることを特徴とする軸受用3軸フレッチング試験装置。
この構成によれば、固定板を挟んで揺動回転軸とハウジングとを結合した状態で、2軸フレッチング試験装置として使用する際に、サポート軸受が受ける荷重が低減され、サポート軸受の交換頻度を低減させることができる。
(4) a load applying mechanism for applying, to the test bearing, a radial repetitive load of a predetermined frequency and a thrust alternating load synchronized with the radial repetitive load;
A swing mechanism for swinging and rotating the test bearing,
A three-axis fretting test device for a bearing, which performs a fretting test of the test bearing,
The swing mechanism,
An oscillating actuator,
An oscillating rotation shaft that oscillates by driving the oscillating actuator;
A pair of support bearings in which an inner ring is externally fitted to the swing rotary shaft, and an outer ring is internally fitted in the housing;
When coupling the swing rotation shaft and the housing, a detachable arc-shaped fixing plate sandwiched between the swing rotation shaft and the housing,
A three-axis fretting testing device for bearings, comprising:
According to this configuration, when the swinging rotary shaft and the housing are connected to each other with the fixing plate interposed therebetween, when used as a biaxial fretting test device, the load received by the support bearing is reduced, and the frequency of replacement of the support bearing is reduced. Can be reduced.
10,10A,100 軸受用3軸フレッチング試験装置
11 ホイール軸受(試験用軸受)
20 荷重付与機構
22 第1支持部材
30,30A,30B 揺動機構
31 揺動回転軸
32 第2支持部材
33 サポート軸受(転がり軸受)
50 揺動アクチュエータ
35,54,59 外輪
36,55,60 内輪
38 ハウジング
53 第1のサポート軸受
58 第2のサポート軸受
64 中間軸
70 回転機構
76 固定板
10, 10A, 100 Triaxial fretting test equipment for bearings 11 Wheel bearings (test bearings)
Claims (4)
前記試験用軸受を揺動回転させる揺動機構と、
を備え、前記試験用軸受のフレッチング試験を行う軸受用3軸フレッチング試験装置であって、
前記揺動機構は、
揺動アクチュエータと、
該揺動アクチュエータの駆動により揺動回転する揺動回転軸と、
前記揺動回転軸に内輪が外嵌する一対の第1のサポート軸受と、
前記一対の第1のサポート軸受の外輪に外嵌する円筒状の中間軸と、
前記中間軸に内輪が外嵌し、外輪がハウジングに内嵌された一対の第2のサポート軸受と、
前記中間軸を前記揺動回転軸の揺動回転の最大角速度より速い角速度で一方向に回転させる回転機構と、
を備えることを特徴とする軸受用3軸フレッチング試験装置。 For the test bearing, a radial repetitive load of a predetermined frequency, a load applying mechanism for applying a thrust alternating load synchronized with the radial repetitive load,
A swing mechanism for swinging and rotating the test bearing,
A three-axis fretting test device for a bearing, which performs a fretting test of the test bearing,
The swing mechanism,
An oscillating actuator,
An oscillating rotation shaft that oscillates by driving the oscillating actuator;
A pair of first support bearings in which an inner ring is externally fitted to the pivot shaft;
A cylindrical intermediate shaft externally fitted to an outer ring of the pair of first support bearings;
A pair of second support bearings in which an inner ring is externally fitted to the intermediate shaft and an outer ring is internally fitted to the housing;
A rotation mechanism that rotates the intermediate shaft in one direction at an angular velocity higher than the maximum angular velocity of the swing rotation of the swing rotary shaft,
A three-axis fretting testing device for bearings, comprising:
前記試験用軸受を揺動回転させる揺動機構と、
を備え、前記試験用軸受のフレッチング試験を行う軸受用3軸フレッチング試験装置であって、
前記揺動機構は、
揺動アクチュエータと、
該揺動アクチュエータの駆動により揺動回転する揺動回転軸と、
前記揺動回転軸に内輪が外嵌し、外輪がハウジングに内嵌された一対のサポート軸受と、
前記揺動回転軸と前記ハウジングとを結合する際に、前記揺動回転軸と前記ハウジングとの間に挟まれる着脱自在な円弧状の固定板と、
を備えることを特徴とする軸受用3軸フレッチング試験装置。 For the test bearing, a radial repetitive load of a predetermined frequency, a load applying mechanism for applying a thrust alternating load synchronized with the radial repetitive load,
A swing mechanism for swinging and rotating the test bearing,
A three-axis fretting test device for a bearing, which performs a fretting test of the test bearing,
The swing mechanism,
An oscillating actuator,
An oscillating rotation shaft that oscillates by driving the oscillating actuator;
A pair of support bearings in which an inner ring is externally fitted to the swing rotary shaft, and an outer ring is internally fitted in the housing;
When coupling the swing rotation shaft and the housing, a detachable arc-shaped fixing plate sandwiched between the swing rotation shaft and the housing,
A three-axis fretting testing device for bearings, comprising:
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