スポット給油式パッド軸受試験機

• Project/Area Number: 61850027
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 機械要素
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 田中 正人 東京大学, 工学部機械工学科, 教授 (10011131)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 杉本 十太郎 東京大学, 工学部機械工学科, 助手 (20114514) ; 福島 義明 東京大学, 工学部機械工学科, 助手 (20011075) ; 根本 俊雄 東京大学, 工学部機械工学科, 助手 (20010853) ; 三井 純一 東亜燃料工業, 主任研究員 ; 堀 幸夫 東京大学, 工学部産業機械工学科, 名誉教授 (00010588)
• Project Period (FY): 1986 – 1988
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1988)
• Budget Amount: ¥11,600,000 (Direct Cost: ¥11,600,000); Fiscal Year 1988: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 1987: ¥4,300,000 (Direct Cost: ¥4,300,000); Fiscal Year 1986: ¥6,300,000 (Direct Cost: ¥6,300,000)
• Keywords: ジャーナル軸油 / 熱流体潤滑 / ティルティングパッド / 表面温度分布 / スポット給油式 / シールド式 / ジャーナル軸受 / 密封式

Research Abstract

本年度の研究実績
本年度は当研究の3年度目であり、最終年度にあたり、昨年度に行った実験とは異なる実験条件で実験を実施し、また、使用した実験システムに対応する理論計算を行い、実験および理論解析のデータの拡充につとめた。実験および理論解析の結果、以下のような知見を得た。
1.ティルティングパッドジャーナル軸受においてシールド式とスポット式のそれぞれの給油方式で、単位時間あたりの流量、軸回転速度、および軸受平均面圧を等しくして、軸回転速度4000〜8000rpm、軸受平均面圧3.7〜11.7kgf/cm^2の範囲で実験を行ったところ、スポット式の方がシールド式に比べてパッドメタル表面温度の最高値が2〜10℃ほど低いということがわかった。さらに、この効果は高回転域ほど顕著であることが確認された。さらに、荷重方向については、LOPよりもLBPの方がパッドメタル表面温度が低くなることがわかった。
2.理論解析では、粘性係数の3次元分布を考慮した熱流体潤滑理論を適用し、パッドメタルの最高温度の予測を行った。この理論計算結果でも実験と同程度にシールド式よりもスポット式の方がパッドメタルの最高温度が下がることがわかった。また、シールド式に比べてスポット式の方が最小油膜厚さが大きくなり、軸受の安全余裕が増すことがわかった。