专利名称：滚动轴承的制作方法
技术领域：
本发明涉及马达等中使用的滚动轴承。
技术背景在滚动轴承的内圈、外圈、滚动体等零件中存在形状误差时，在装有 滚动轴承的机械装置中就会产生振动。因而，减小内圈和外圈的轨道面以 及滚动体的正圆度。另外，在负载轴向预压而使用的轴承上，产生振动的 波纹的角数是由几何学关系决定的，因此减小特定角数的波纹对减小振动 是有效的(非专利文献l)。非专利文献1:坂口智也v赤松良信，「球轴承的振动仿真j， NTN技 术杂志(NTN TECHNICAL JOURNAL) ,No 69,2001, P69-75.非专利文献2:综合润滑技术学会综合润滑技术会议预稿集(2001年 11月)291.但是，在间隙状态下使用的轴承，即在存在负载区域和非负载区域的 条件下使用的轴承中，通过负载区域的滚动要素(滚动体以及套圈)会对 静止圈励振，所以不只是特定角数的波纹才会励振，所有角数的波纹都会 对轴承励振。在对数轴刻度上体现波纹的角数和振幅的关系时，在正常加 工的前提下，两者呈线性关系(非专利文献2)。理由是，加工机的振动造成了轴承的形状误差，通常，越是髙次振动 振幅越小。因而，加工面的形状误差的振幅随魚数的减少而变小。因此，为了降低轴承的振动，历来都是采用减小波纹的加工方法。可是，即使波纹的大小整体减小，当某角数的波纹变大时，由其角数 和旋转速度决定的频率的振动(噪声)也会极高，因此很刺耳。即使振动 (音响)的等级小，作为轴承来说，在音响特性上也不能令人满意。发明内容本发明的目的在于提供一种滚动轴承，其能够抑制由轴承零件的滚动 面的形状误差引起的极高频率的噪声的产生，从而实现音响品质的提高。 在本发明的滚动轴承中，就由套圈或滚动体构成的轴承零件的至少一个的滚动面的截面形状而言，将波纹相对于正圆的角数n (n为任意自然 数)和振幅r间的关系设定为如下关系。艮P，将角数n和振幅r进行对数变换，由角数n定义X-Log(n)、由n角的振幅m定义Y-Log (m)，在求出其回归直线Y=aX+b的情况下，各X的偏离回归直线Y的偏 差5和标准偏差(5之比S/cj小于4。还有，所谓套圈的滚动面是套圈的轨道面。根据该结构，将轴承零件的滚动面的波纹的角数和振幅进行对数变 换，因为偏离所求出的回归直线的偏差S和标准偏差a之比S/cj小于4， 所以，可以依据波纹的角数与振幅间具有的线性关系去除成为异常点的波 纹，从而能够降低轴承振动。尤其是可以抑制极高频率的噪声的产生，提 升轴承的音响品质。滚动轴承的种类无论是球轴承、圆筒滚子轴承、圆锥滚子轴承、滚针 轴承、自动调心滚子轴承及其他任何滚动轴承的哪一个，还有轴承零件无 论是内圈、外圈、滚动体的哪一个，都可以适用本发明。例如，所述滚动 轴承是带有保持架的球轴承，所述比S/cj小于4的轴承零件是内圈。在实 施方式中，就滚动轴承是带有保持架的球轴承、轴承零件是内圈的情况， 表示了试验结果。在本发明中，所述波纹的角数n和振幅r的数值例如也可以是将对所 述轴承零件的滚动面形状进行测定的相对于正圆的振动量的测定信号进 行谐波分析(即谐和分析)而得到的数值。谐波分析是对正圆度波形进行 傅里叶变换从而求出波纹的角数n和振幅r的一种方法。
参照附图结合下面对优选实施方式的说明，应该就能清楚地理解本发 明了。但是，实施方式和附图仅仅是用来图示和说明本发明的，不应利用其界定本发明的适用范围。本发明的适用范围依据附加的权利要求书进行 确定。在附图中，多幅附图中的相同的零件编号表示同一部分。 图1是表示本发明的一实施方式的滚动轴承的剖面图； 图2是表示其内圈轨道面的波纹的例子的说明图； 图3是表示内圈的波纹角数和振幅的关系的测定例的图表； 图4是表示对图3的关系进行变数变换后所得结果的图表； 图5是表示偏离回归线的偏差与标准偏差的图表。
具体实施方式
同时参照图1至图5对本发明的一实施方式进行说明。如图1所示， 该滚动轴承1为深槽球轴承等球轴承，包括套圈即内圈2和外圈3、由夹 在这些内外圈2， 3的轨道面2a， 3a之间的球体等构成的多个滚动体4、 保持这些滚动体4的保持架5、密封内外圈2， 3之间的轴承空间的两端的 密封圈6等。内外圈2， 3的轨道面2a， 3a形成为圆弧槽状。保持架5在 圆周方向的多个部位均布有兜部5a，各兜部5a内保持有滚动体4。所述 内外圈2， 3的轨道面2a， 3a和滚动体4的外球面形成轴承零件即内外圈 2， 3和滚动体4的滚动面。内圈2的轨道面2a和外圈3的轨道面3a的、与轴承中心O垂直的截 面的形状及由球体构成的滚动体4的任意直径部分的截面形状，它们的理 想形状都是正圆。但是，如图2中强调内圈2的例子所示，因为制造误差 的原因，这些截面形状相对于正圆C都产生具有若干个角(即，峰)7的 波纹。在图2中为了简明表示而设角数为4，但波纹的波角7的个数n和 波纹的振幅r依据加工方法的不同而存在各种差异。该实施方式中，对内圈2的轨道面2a、外圈3的轨道面3a及滚动体 4的外球面的全部，设定波纹的角数n (n为任意自然数)和振幅r的关系 为如下关系。就滚动体4而言，对所有的滚动体4设定为如下关系。艮口，将这些角数n和振幅r进行对数变换，由角数n定义X:Log(n)、由n角的振幅m定义Y=Log (rn)，在求出其回归直线Y=aX+b的情况下，各X的偏离回归直线Y的偏差5和标准偏差o之比S/(j小于4。还有，a是表示回归直线的斜率的常数，b是作为回归直线在Y轴上 的截距的常数。上述波纹的角数n和振幅r是如后所述对轴承零件的正圆度进行谐波 分析而得到的数值。再有，在该实施方式中，对内圈2、外圈3和滚动体4的全部，设定 波纹的角数n和振幅r的关系为比S/a小于4的关系，不过只要将内圈2、 外圈3和滚动体4中的至少一个以上设定为上述关系即可。对实验结果进行说明。图3表示内圈2的波纹角数和振幅的关系的测 定例。可知两者在对数关系上呈线性关系。图中表示了回归直线。可知角数为9时振幅很大。将X轴和Y轴进行变数转换，转换为X=Log x、 Y=Log y的结果示于 图4。在该X-Y坐标中，计算出相对于各X的偏离回归直线Y的偏差S和 标准偏差cj。图5表示其关系。由图5可知，角数为9的波纹的振幅的偏差与标准 偏差之比大于4。进行球轴承内圈的波纹的谐波分析(谐和分析)，求出SM的值，然后 将内圈组装到轴承上进行噪声试验，通过实验调查其音响品质，结果表明 S/ci达到4以上时音响品质就会出问题。噪声试验的条件为轴承使用JIS 规格中型号6203的深槽球轴承，旋转速度为1800rpm，径向载荷为2kgf， 使用油进行润滑，用扬声器测定轴承噪声，同时由听觉判断音响品质。结 果如下表1所示。[表1]音响试验结果音响品质2.0o2.7o3.2o3.6o3,8o4.0X4.3X在波纹的谐波分析(谐和分析)中使用了 TALIROND (商品名)等正 圆度测定仪。也可以使用WEBIMETER等波纹测定仪。在使用TALIROND 的正圆度测定中，将作为测定物的轴承零件放置在工作台上的检测器的旋 转中心上，通过安装在差动变压方式的检测器上的测定件描绘出滚动面 (套圈的场合为轨道面)，并将其振动量转换成电信号。利用计算机处理 基于该电信号的正圆度波形并进行谐波分析。设定回归分析中使用的角数 的数据为3个角以上且小于50个角。就2个角的波纹而言，波纹的振幅 一般大但振动数低，因此在讨论振动问题时不予考虑。在测定超过50个 角的波纹时，耗费测定工时，并且产生异常波纹的情况非常少，所以不将 其作为分析对象。无论轴承种类或轴承零件的种类如何，该测定条件以及分析条件都可 设定为同一。这样，就处于线性关系的波纹的角数和振幅的关系而言，将滚动轴承 1的内圈2、外圈3和滚动体4的至少一个以上制作成S/ci小于4而没有异 常点的零件，因此，能够降低轴承的振动。艮P，对内圈2、外圈3和滚动体4等的滚动面的波纹进行谐波分析， 作为角数n和振幅r的关系式，由角数n变数变换为X:Log(n)，由n角的 振幅rn变数变换为Y=Log (m)，求出其回归直线Y=aX+b，用标准偏差o 使各X的偏离回归直线Y的偏差S量纲为1，由于设定作为该量纲为1的值的比S/CJ小于4，因此能够抑制极高频率的噪声的产生，提高轴承的音 响品质。
权利要求
1、一种滚动轴承，其作为轴承零件包括套圈或滚动体，其中，关于所述轴承零件的至少一个的滚动面的截面形状，作为波纹相对于正圆的角数n(n为任意自然数)和振幅r的关系，如下设定，将这些角数n和振幅r进行对数变换，由角数n定义X＝Log(n)、由n角的振幅rn定义Y＝Log(rn)，在求出其回归直线Y＝aX+b的情况下，各X的偏离回归直线Y的偏差δ和标准偏差σ之比δ/σ小于4。
2、 根据权利要求1所述的滚动轴承，其中，所述滚动轴承是具有保持架的球轴承，所述比小于4的轴承零件 是内圈。
3、 根据权利要求1所述的滚动轴承，其中，所述波纹的角数n和振幅r是将对所述轴承零件的滚动面形状进行测 定得到的相对于正圆的振动量的测定信号进行谐波分析而得到的数值。
全文摘要
本发明提供一种滚动轴承，其能够抑制由轴承零件的滚动面的形状误差引起的极高频率的噪声的产生，实现音响品质的提高。其中，关于由套圈或滚动体构成的轴承零件的至少一个中的滚动面的截面形状，将波纹相对于正圆的角数n(n为任意自然数)和振幅r的关系设定为如下的关系。即，将这些角数n和振幅r进行对数变换，由角数n定义X＝Log(n)、由n角的振幅rn定义Y＝Log(rn)。在求出其回归直线Y＝aX+b的情况下，各X的偏离回归直线Y的偏差δ和标准偏差σ之比δ/σ小于4。
文档编号F16C33/34GK101410642SQ20078001056
公开日2009年4月15日 申请日期2007年3月26日 优先权日2006年3月27日
发明者赤松良信 申请人:Ntn株式会社