滚动轴承的润滑方法和润滑装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供可确保润滑的可靠性的同时呈现稳定的温度上升的滚动轴承的润滑方法以及润滑装置。该滚动轴承的润滑方法为在滚动轴承的运转中供给润滑油的润滑方法，为了将滚动轴承（１０３）的温度保持在设定允许范围内，在运转中通过供给量改变机构（１０２），自动地或通过手动方式改变润滑油的供给量。润滑油的供给采用润滑油供给机构（１０１）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及加工机械用主轴支承部，圆头螺栓支承部等所采用的滚动轴承的润滑方法，润滑装置和空气油润滑结构，以及采用该空气油润滑结构的主轴组件。
技术介绍
滚动轴承的润滑的目的在于在滚动面和滑动面上形成较薄的油膜，防止金属制的内外圈与金属制的滚动体直接接触的情况，获得下述这样的效果。①降低摩擦和磨耗；②排出摩擦热量；③延长轴承的寿命；④防止生锈；⑤防止异物的侵入。为了通过润滑，发挥这些效果，必须采用适合轴承的使用条件的润滑方法，并且选定良好的润滑剂，并且，设计适合的密封结构。为了去除润滑剂中的灰尘、防止异物从外部侵入，并且防止润滑剂的泄漏，必须适当地设计密封结构。一般，在加工机械用主轴的支承所采用的滚动轴承中，为了尽可能地减小润滑油的搅拌造成的发热，将所采用的润滑油量限制在非常小的程度。图7表示这样的滚动轴承的使用润滑油量，与摩擦损失和轴承温度之间的关系。在该图中，润滑油量的区域是按照划分为I～V的方式表示的。在该图中的温度上升最小的油量区域II，采用空气油润滑。在该空气油润滑中，象图8的系统实例所示的那样，采用带有液位开关的箱134、泵135，以及通过计时器141控制的电磁阀140，针对每个轴承133，正确地对润滑油进行计量，按照适合间距将其送出。具有下述的结构，其中，在将其于供油管136的末端与空气供给通路138的空气混合后，通过朝向轴承133的喷嘴156，将其吹向润滑必需部。因此，广泛地用于适合加工机械主轴的高速化处理，低温度上升的润滑方法。但是，在高速旋转时，由于轴承温度上升，故润滑油的油膜形成能力下降。另外，由于轴承133的旋转部周边的空气连续回转而形成的空气幕也增加，故高速旋转时等的润滑条件严格，从喷嘴156供给的润滑油也难于进入轴承内部。由此，空气油润滑的润滑油的供给量按照在最高旋转时可确保足够的可靠性的方式确定。在空气油润滑中，象上述那样，假定润滑条件较严的最高旋转的场合，确定润滑油的供给量。另一方面，在低速旋转时，轴承温度较低，妨碍润滑油供向轴承内部的空气幕的形成能力也降低。因此，不象高速旋转时那样润滑条件严格，润滑油量也不必较多。即，如果按照适合高速旋转时的方式，确定轴承133的润滑油量，则在低速旋转时，处于润滑油过多的状态。空气油润滑相当于图7的温度变化极小的油量区域II，如果象前述那样，润滑油过多，则伴随搅拌阻力，轴承温度上升。另外，轴承的温度的上升还在于下述这样的其它的原因。作为空气油供油的一个实例，本专利技术人尝试了下述的润滑结构，其中，在滚动轴承的内圈的外径面上，设置与该内圈的滚动面连续的斜面部，并且设置按照与该斜面部保持规定间距的方式延伸的喷嘴部件，从与喷嘴部件的上述斜面部面对的空气油喷射口，喷射空气油。滚动轴承采用向心推力球轴承等。如果采用这样的空气油润滑结构，则作为与运送空气混合的润滑油的空气油从喷嘴部件的空气油喷射口喷射，将其送入内圈的斜面部与喷嘴部件之间的间隙。通过在轴承运转时，在间隙处产生的负压吸引作用，将送入到该间隙的空气油导向到轴承内部，另外，通过附着于内圈斜面部上的润滑油的表面张力，与离心力的斜面部较大直径侧的分力，将其送向轴承内部的滚动面，或保持器的内径面。由于象这样，将空气油供到内圈的斜面部，不直接向滚动体的滚动通路喷射空气油，故不产生滚动体的公转造成的摩擦风声，噪音降低。另外，由于不是靠空气喷射的油供给，通过内圈的旋转，将供给到内圈的斜面部的空气油送向轴承的内部，故所采用的空气将油运送到内圈的斜面部的功能良好，使使用量减少。由此，还可通过空气量的削减，期待节能效果。但是，在上面提出的方案的实例中，未具体给出滚动轴承的内圈斜面部的适合的倾斜角度。可知道，在这样的空气油润滑结构中，在不考虑内圈斜面部的倾斜角度而设计的场合，附着于斜面部的空气油因离心力的作用存在从斜面部的途中离开的问题。作为从斜面部的途中离开的结果，具有空气油未以良好的效率到达轴承的滚动体，产生润滑油不足的危险。在此场合，也许增加空气油的空气量、油量，可能会避免润滑的不足，但是，如果增加油量，则具有搅拌阻力的增加，温度上升的危险。在形成该空气油润滑结构的轴承比如，用于主轴组件的场合，轴承的温度上升使主轴的温度变化，对其精度造成影响。于是，需要进行油量尽量少的、效率良好的润滑而避免必要程度以上的温度上升。另外，空气量的增加不仅增加能量消耗，而且对压缩机造成负担，还使噪音增加。另外，同样在上述空气油润滑结构用于图24所示的那样的圆筒滚柱轴承41的场合，如果内圈42的斜面部42b的倾斜角度不适合，则产生与上述相同的问题。即，该图中的箭头A所示的那样，喷向斜面部42b沿该斜面部42b接近到滚动面42a侧的润滑油象移动到斜面部42b的较大直径部后，通过离心力，与斜面部42b离开，不进入保持器45的内径侧，由保持器幅面遮挡。由此，具有未到达轴承41的内部，润滑不足的危险。同样在此场合，也许增加空气油的空气量、油量，可能会避免润滑的不足，但是如果增加油量，则还具有搅拌阻挡的增加，温度上升的危险。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供确保润滑的可靠性，同时可实现呈现稳定的温度上升的润滑的滚动轴承的润滑方法和润滑装置，空气油润滑结构，以及采用该空气油润滑结构的主轴组件。本专利技术的第1方案的滚动轴承的润滑方法涉及在滚动轴承的运转中供给润滑油的润滑方法，其特征在于为了抑制滚动轴承的温度变化，在运转中改变润滑油的供给量。如果采用上述滚动轴承的润滑方法，则可对应于运转中的润滑条件，改变润滑油的供给量。由此，可实现从低速旋转到高速旋转确保润滑的可靠性的同时呈现稳定的温度上升的润滑。上述润滑油的供给也在空气油的状态而进行。对于空气油的润滑，对应于高速旋转，可进行低温度上升的润滑。在该空气油润滑中，通过改变运转中的润滑油的供给量，进行与较宽范围的旋转速度相对应的适合的润滑。上述运转中的润滑油供给量的改变也可对应于滚动轴承的旋转速度而进行。由于适合的润滑油量对应于轴承的旋转速度而不同，故通过对应于旋转速度，改变运转中的润滑油供给量，可实现从低速旋转到高速旋转确保润滑的可靠性的同时呈现稳定的温度上升的润滑。另外，在温度上升中，还包括润滑油的供给量以外的因素，比如，荷载，振动等。此外，如果将温度上升作为润滑油量的切换的因素，则尽管油量为适合的情况下，具有改变油量的危险，产生烧坏，极大区域的发生等的可能性。如果可对应于旋转速度，切换润滑油量，则避免这些不利情况。在象上述这样，进行对应于滚动轴承的旋转速度的润滑油供给量的改变的场合，也可在润滑油供给量不同的多种的润滑条件下，进行与旋转速度相对应的滚动轴承的温度上升数据的取样处理，对应于该取样结果，改变与该旋转速度相对应的润滑油的供给量。轴承的温度上升不仅由轴承，还由其周边部件，比如，外壳，轴，密封装置等的几何形状和放热条件确定。在此场合，非常难于通过计算等的模拟方式，预测温度上升。如果采用取样处理的方式，则可看到各种润滑条件的温度上升，可把握各润滑油量与轴承温度的关系。特别是，在空气油润滑的场合，由于润滑油量与轴承温度上升之间的关系的再现性非常高，故多数情况是，比如，通过1次的取样处理，便足够了。也可在横轴表示旋转速度，纵轴表示轴承温度而采用取样数而形成曲线图的场合，对应于旋转速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在滚动轴承的运转中供给润滑油的滚动轴承的润滑方法，其特征在于为了抑制滚动轴承的温度变化，在运转中改变润滑油的供给量。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：小杉太，森正继，植田敬一，
申请(专利权)人：NTN株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]