JPH1037951A - 高速用転がり軸受 - Google Patents
高速用転がり軸受Info
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- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
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Abstract
と、浸炭鋼製の回転側内輪2と、セラミックス製転動体
3とを有する転がり軸受において、転動体のピッチ円が
軸受の径方向内側に片寄せられ、例えば固定側外輪の肉
厚と回転側内輪の肉厚との比が2.0〜2.75:1.
0であり、回転側内輪の肉厚が2.5〜4.4mmであ
る。そのため、遠心力により内輪に働く遠心応力が軽減
されると共に、転動体の公転半径を小さくなり高速回転
に有利であり、内輪の材料が線膨張係数が小さい浸炭鋼
であるので、温度変化における軸受隙間の変化が小さく
なる。
Description
関する。
例えば工作機械主軸用の高速用転がり軸受は、一般に
は、内外輪、即ち軌道輪の材料としてはSUJ2が、転
動体の材料としてはSi3N4 が夫々使用されている。そ
して、高速用転がり軸受において、強度が要求されるの
は、内輪より寧ろ外輪の方であり、自ずと外輪の肉厚が
定められており、そしてJIS規格品においては、内輪
と外輪との肉厚は、略等しくなっており、転動体のピッ
チ円径は、軸受の内輪外径と外輪内径との中間の径に設
定されている。
においては、その使用回転速度が高速化され、dN値
(d:軸受内径(mm)、N:回転数(/min ))が2×
106 以上が要求されるようになった。dN値が2×1
06 以上のような高速回転においては、回転側の内輪に
発生する遠心力が増大し、内輪に働く遠心応力がSUJ
2の一般的な適用限界12Kg/mm2 を超過し、早期剥離
が生じる。そして、最悪の場合、割損も生じることもあ
り、その際は、対人的な危険性や対機械の損害は非常に
大きい。この発明は、工作機械の主軸のような高速回転
の使用にも耐え得る転がり軸受を提供することである。
軸受は、軸受鋼製の固定側外輪と、浸炭鋼製の回転側内
輪と、セラミックス製転動体とを有する転がり軸受であ
り、転動体のピッチ円が軸受の中心に向って片寄せら
れ、固定側外輪の軌道溝底の肉厚と回転側内輪の軌道溝
底の肉厚との比が2.0〜2.75:1.0であり、回
転側内輪の軌道溝底の肉厚が2.5mm乃至4.4mm以下
である。
高速用転がり軸受を図面に従って説明する。一般に、工
作機械において主軸のような回転軸をハウジングに回転
自在に支承するのに用いられる高速用転がり軸受は、ハ
ウジング側の孔径と回転軸の軸径とに準拠した各部寸法
の規格品が用いられている。その規格品において略等し
い外輪の肉厚と内輪の肉厚との比は1:1である。
の軌道溝底の肉厚Dに対する回転側となる内輪2の軌道
溝底の肉厚dの比を2.0〜1.5:1.0にする。即
ち、内輪2の軌道溝底の肉厚dを外輪1の軌道溝底の肉
厚Dより薄くして、遠心力により内輪2に働く遠心応力
を軽減すると共に、転動体、例えば玉3の公転半径を小
さくして、高速回転に有利にする。具体的には、通常の
大きさの主軸において、内輪2の軌道溝底2’における
肉厚d’を2.5〜4.4mmにする。一般的に工作機械
の主軸に用いられる呼び番号7009〜7016の玉軸
受にこの発明を適用した軸受諸元を下記の表に示す。こ
こで、内輪の軌道溝を2.5以上としたのは、強度維持
のためと、浸炭層を0.5〜1.0mm確保するためであ
り、4.4mm以下としたのは、この値を超過すると遠心
力の影響で軌道輪の変形が生じ、軸受のラジアル隙間を
減じ焼付きの原因となるからである。
体、例えば玉3の材料にSi3N4 を、同じく外輪1の材
料にSUJ2を夫々使用するが、特に内輪2の材料に
は、薄肉化を進めるべく、強度を考慮して適用限界が大
きい、即ち18Kg/mm2 である浸炭鋼、例えばSAE5
120(JIS規格 SCr 420相当)に浸炭焼入れ
を施したものを使用する。場合によっては、窒化も施
す。又、浸炭鋼の線膨張係数は、11.2であり、通常
使用されているSUJ2より約10%小さいので、上記
のように、内輪の材料に浸炭鋼を用いると、温度変化に
おける軸受隙間の変化が小さくなる。
に貫通された細孔通路を通して保持器との案内隙間に潤
滑油(オイル・アンド・エア)剤が供給されるのである
が、内輪2の薄肉化に伴って外輪1が厚肉化されるの
で、細孔の穿削が困難となるので、図1に示すように、
外輪1の外周面に形成された円周溝11の底から一旦、
細孔穿削可能な肉厚を残すまで太孔12を穿削し、その
底から軌道面にまで細孔13を穿削する。
が加わる回転側の内輪の肉厚が薄いので、内輪に働く遠
心応力が軽減されると共に、転動体の公転半径が小さく
なり、高速回転に有利である。又、回転側の内輪の肉厚
が薄いことにより転動体のピッチ円径が小さくなり、延
いては転動体を保持する保持器のピッチ円径も小さくな
り、従って、外輪に対し滑動する保持器の外周案内面の
径も小さくなり、発熱の要因も小さくなる。更に、内輪
の材料が線膨張係数が小さい浸炭鋼であるので、温度変
化における軸受隙間の変化が小さくなる。
合せ玉軸受の断面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 軸受鋼製の固定側外輪と、浸炭鋼製の回
転側内輪と、セラミックス製転動体とを有する転がり軸
受において、転動体のピッチ円が軸受の中心に向って片
寄せられた高速用転がり軸受。 - 【請求項2】 固定側外輪の軌道溝底の肉厚と回転側内
輪の軌道溝底の肉厚との比が2.0〜2.75:1.0
である請求項1に記載の高速用転がり軸受。 - 【請求項3】 回転側内輪の軌道溝底の肉厚が2.5mm
乃至4.4mmである請求項1に記載の高速用転がり軸
受。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP21413896A JP3623606B2 (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | 高速用転がり軸受 |
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JP21413896A JP3623606B2 (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | 高速用転がり軸受 |
Publications (2)
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JPH1037951A true JPH1037951A (ja) | 1998-02-13 |
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Family
ID=16650867
Family Applications (1)
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JP21413896A Expired - Fee Related JP3623606B2 (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | 高速用転がり軸受 |
Country Status (1)
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1996
- 1996-07-26 JP JP21413896A patent/JP3623606B2/ja not_active Expired - Fee Related
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DE102014215739B4 (de) * | 2014-08-08 | 2020-06-04 | Aktiebolaget Skf | Zweireihiges Getriebelager umfassend eine Lagerkäfiganordnung und Getriebe |
Also Published As
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