JP6535165B2 - ニードルケージにおける保持器用耐摩耗試験装置 - Google Patents
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Description
(2)PV値について:通常,滑り接触する箇所はPV値を検討して使用可否を検討する。PV値は,単位面積あたりの荷重である接触面圧Pとすべり速度Vの積で表す値であり,すべり軸受等の使用可能な運転許容範囲を判定するために利用される。エンジン実機で使用する保持器3のすべり接触条件に合わせて,本試験装置での接触面圧P2とすべり速度V2をそれぞれ設定して耐摩耗試験を行う。
(3)保持器3の表面処理について:保持器3は鋼製で外径案内方式。コネクティングロッド大端部2Cの内周面32と滑り接触する。部品同士の金属接触を避けて摩耗や発熱を防止するために,保持器3には銅,銀等の非鉄金属の表面処理が施されている。
この保持器用耐摩耗試験装置を用いて,試験試料の保持器3に負荷するラジアル荷重F2の設定手順を,図19を参照して説明する。例えば,一般的な4 サイクルエンジンを想定した場合に,この保持器用耐摩耗試験装置で保持器3に負荷するラジアル荷重F2の算出手順の一例を説明する。試験対象の保持器3は,コネクティングロッド大端部用ニードルケージに組み込まれたものである。大端部用ニードルケージは,高負荷高剛性形のものであり,外周側と内周側にローラ保持部のポケット35を設けたローラ保持タイプのものである。この保持器用耐摩耗試験装置では,荷重付与手段によって保持器3に負荷される設定試験荷重F2は,概して,コネクティングロッド大端部2Cに組み込んだ保持器3に作用する遠心力F1と該遠心力F1によってコネクティングロッド大端部2Cに接触する保持器3の第1接触面積S1とで有限要素法で解析して接触面圧P1を求め,該接触面圧P1と同じ接触面圧P2を得ることができるように,予め作成されている保持器3の外周面34と外輪2の内周面33との接触面積Sとラジアル荷重Fとの近似曲線から,外輪2と保持器3との接触面積Sに応じて逆算して求めたラジアル荷重Fである。
2 外輪(第1外輪)
2A 外輪(第2外輪)
2C コネクティングロッド大端部
3 保持器
4 ベアリングホルダ
5 ハウジング
6 ケース
7 キー
8 ボール
9 負荷ロッド
10 側板(第1側板)
10A 側板(第2側板)
11,12,13 キャップ
14 サポートベアリング
15 ボールベアリング
18 シール部材
20 給油口
21,22 排出口
24 キー溝(第1キー溝)
25 キー溝(第2キー溝)
27 隙間
32,33 内周面
34 外周面
43 端部
44,46 凹部
F1,F2 ラジアル荷重
S1,S2 接触面
Claims (10)
- ニードルケージにおける表面処理が施された試験用保持器,前記保持器がキーを介して取り付けられた回転軸,前記回転軸上で前記保持器の両端面から等距離にそれぞれ隔置配設されたサポートベアリングを介して前記回転軸を回転自在に支持するケース,前記保持器の外周に回転規制された状態に嵌合された第1外輪を取り付けたハウジング,前記ハウジングと前記第1外輪を介して前記保持器の外周面にラジアル荷重を付与する荷重付与手段,前記回転軸を回転駆動する駆動手段,及び前記ケース内を予め決められた所定の潤滑状態に維持するため潤滑油を循環させる潤滑油供給手段を備えており,前記キーは,前記回転軸に周方向120°の間隔で3個配設され,前記保持器に形成された第1キー溝と前記回転軸に形成された第2キー溝とに跨がって嵌合して前記保持器と前記回転軸とを回転方向に固定しており,前記駆動手段を駆動して前記荷重付与手段を付勢し,前記第1外輪を介して前記保持器に試験用の前記ラジアル荷重を負荷し,前記保持器を前記隙間の存在により隣り合う前記キー間で前記回転軸側に撓ませて前記保持器の前記外周面と前記第1外輪の内周面とをすべり接触させて試験することから成るニードルケージにおける保持器用耐摩耗試験装置。
- 前記サポートベアリングは,ベアリングホルダに嵌合された第2外輪を介して前記ケースにそれぞれ取り付けられていることから成る請求項1に記載のニードルケージにおける保持器用耐摩耗試験装置。
- 前記ハウジングは,前記ベアリングホルダ間で前記回転軸の軸方向に対して直交方向に可動に配設されていることから成る請求項2に記載のニードルケージにおける保持器用耐摩耗試験装置。
- 前記荷重付与手段は,前記ハウジングにボールを介して前記ラジアル荷重を付与する負荷ロッドを備えていることから成る請求項1〜3のいずれか1項に記載のニードルケージにおける保持器用耐摩耗試験装置。
- 前記保持器は前記第1外輪からの抜け止めのため前記回転軸にそれぞれ嵌合して前記ハウジングに固定された第1側板で軸方向に保持されており,前記サポートベアリングは前記第2外輪からの抜け止めのため前記回転軸にそれぞれ嵌合して前記ベアリングホルダに固定された第2側板で軸方向に保持されていることから成る請求項1〜4のいずれか1項に記載のニードルケージにおける保持器用耐摩耗試験装置。
- 前記ケースの両端面にはキャップがそれぞれ取り付けられ,前記回転軸の端部に位置する前記キャップはボールベアリングを介して前記回転軸を回転自在に支持し,前記駆動手段側の前記キャップはシール部材を介して前記回転軸を回転自在に支持していることから成る請求項1〜5のいずれか1項に記載のニードルケージにおける保持器用耐摩耗試験装置。
- 前記ケース内の前記潤滑油を循環させるため,前記ケースの一方側の前記キャップには前記潤滑油供給手段からの前記潤滑油を前記ケース内に供給するための給油口が形成され,他方側の前記キャップには前記ケース内の前記潤滑油を排出するための排出口が形成されていることから成る請求項1〜6のいずれか1項に記載のニードルケージにおける保持器用耐摩耗試験装置。
- 前記ニードルケージは,前記保持器及び前記保持器の周方向に複数形成されたポケットに保持されたローラから構成され,4サイクルエンジンのコネクティングロッド大端部に組み込まれることから成る請求項1〜7のいずれか1項に記載のニードルケージにおける保持器用耐摩耗試験装置。
- 前記第1外輪の前記内周面は,前記コネクティングロッド大端部の内周面に相当していることから成る請求項8に記載のニードルケージにおける保持器用耐摩耗試験装置。
- 前記荷重付与手段によって前記保持器に設定負荷される前記試験用の前記ラジアル荷重は,前記コネクティングロッド大端部に組み込んだ前記保持器に作用する遠心力と該遠心力によって前記コネクティングロッド大端部の前記内周面に接触する前記保持器の第1接触面積とで有限要素法で解析して接触面圧を求め,前記接触面圧と同じ接触面圧を得ることができるように,予め作成されている前記保持器の前記外周面と前記第1外輪の前記内周面との第2接触面積とラジアル荷重との近似曲線から,前記第1外輪と前記保持器との前記第2接触面積に応じて逆算して求めた荷重であることから成る請求項9に記載のニードルケージにおける保持器用耐摩耗試験装置。
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