JP5778517B2 - スラスト軸受 - Google Patents
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Description
図7に示すスラスト軸受1は、下側の軌道輪2に対し上側の軌道輪3が鉛直方向に沿う中心軸O回りに回転している。上側の軌道輪3に下向きのスラスト荷重が作用すると、軌道輪2,3および転動体4に弾性変形が生じる。このとき、各転動体4の直径相互差が転動体4の直径の弾性変形量よりも大きいと、同図(A)のように上側の軌道輪3に傾きが生じる。上側の軌道輪3が1回転する間に転動体4は1/2回転することから、同図(B),(C)のように1回転毎に傾きは逆位相となる。その結果、上側の軌道輪3における円周方向の特定点Pが上下動する。
上記最小負荷荷重時とは、A:テーブル重量、B:軸受予圧荷重、C:上側軌道輪重量のいずれか、もしくはこれらの組合せの和(A+B、B+C、A+C、A+B+C)が転動体に作用する時のことを言う。軸受単独の状態で成立することもあれば、機械へ組込み後に他の荷重が加算された状態で成立することもある。例えば、軸受単独の状態では、上側軌道輪重量だけが転動体に作用する。軸受が機械に取付けられた状態では、上側軌道輪重量に加えて、軸受予圧荷重およびテーブル重量も転動体に作用する。なお、軸受予圧荷重は、運転によって大きくなるため、運転状態を考慮して定まる値である。
・転動体数を減らす。
・転動体の直径を小さくする。
・初期に予圧を負荷する。
・転動体と軌道輪との接触幅を減らす。
・軌道輪の軌道面における転動体との接触位置の断面形状を変更する。例えば、軌道面が平面である場合、凸形状とする。また、軌道面が円弧形状の溝状である場合、円弧の曲率を小さくする。
これらの手法の中から、スラスト軸受の用途、サイズ、製造コスト等を総合判断して、適切な手法を1つ、または複数採用すればよい。
δ0=0.003p0 0.9/l0.8≧ΔDa
の関係が成り立つようにするのが良い。ここで、p0は、1個の転動体に作用する荷重であり、(軸受に負荷される荷重)÷(転動体の個数)で表される。p0の単位はkgf、lの単位はmmである。
この発明のスラスト軸受を工作機械の回転テーブルの支持に用いると、非繰り返し振れによる回転テーブルの傾きの変化を抑制することができ、精度良く加工を行うことができる。
図1は、第1の実施形態である複列スラスト円筒ころ軸受形式のスラスト軸受を示す。このスラスト軸受1Aは、互いに軸方向に対向する一対の軌道輪2,3の各軌道面2a,3a間に、複列の円筒ころからなる転動体4が円周方向に複数介在している。各軌道面2a,3aは平面状である。各転動体4は、保持器5に保持されている。転動体4は単列であってもよい。
δ=0.003p0.9/l0.8・・・(式1)
で表される。
δ0=0.003p0 0.9/l0.8≧ΔDa・・・(式2)
となる。但し、p0は最小負荷荷重時に転動体4に作用するスラスト荷重である。
・転動体数を減らす。
・転動体の直径を小さくする。
・初期に予圧を負荷する。
・転動体と軌道輪との接触幅を減らす。
・軌道輪の軌道面における転動体との接触位置の断面形状を凸形状とする。例えば、クラウニング形状とする。
これらの手法の中から、スラスト軸受1Aの用途、サイズ、製造コスト等を総合判断して、適切な手法を1つ、または複数採用すればよい。
・転動体数を減らす。
・転動体の直径を小さくする。
・初期に予圧を負荷する。
・転動体と軌道輪との接触幅を減らす。
・軌道輪の軌道面における転動体との接触位置を、円弧の曲率の大きい断面形状とする。または、軌道輪の軌道面を、曲率の異なる複数の面からなるゴシックアーチ形状とする。
これらの手法の中から、スラスト軸受1Cの用途、サイズ、製造コスト等を総合判断して、適切な手法を1つ、または複数採用すればよい。
2…軌道輪
2a,2b…軌道面
3,3A,3B…軌道輪
3a,3b…軌道面
4…転動体
10…工作機械(構造物)
11…基台(固定部)
12…回転テーブル(回転部)
Claims (4)
- 互いに軸方向に真っ直ぐまたは斜めに対向する一対の軌道輪の各軌道面間に複数の転動体が介在するスラスト軸受において、最小負荷荷重時に転動体に作用するスラスト荷重による転動体の直径の弾性変形量をδ0、各転動体の直径相互差をΔDaとしたとき、δ0≧ΔDaの関係が成り立ち、
前記転動体がころであって、前記各軌道輪と前記転動体とが互いに線接触し、前記最小負荷荷重時に転動体に作用するスラスト荷重をp0、線接触の長さをlとしたとき、
δ0=0.003p00.9/l0.8≧ΔDa
の関係が成り立つスラスト軸受。 - 請求項1または請求項2において、固定部に対して回転部が回転運動を行い、前記回転部に前記固定部と反対方向からスラスト荷重が作用する構造体に用いられ、前記固定部に前記一対の軌道輪のうちの一方の軌道輪が結合され、前記回転部に他方の軌道輪が結合されるスラスト軸受。
- 請求項3において、前記固定部は工作機械の基台であり、前記回転部は同工作機械の回転テーブルであるスラスト軸受。
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