静圧気体ジャ-ナル軸受の回転精度特性に関する基礎的研究

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01550115
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 矢部 寛 京都大学, 工学部, 教授 (30025936)
• Keywords: 静圧気体軸受 / ジャ-ナル軸受 / 回転精度 / 製作誤差 / 軸受剛性 / 減衰係数 / ポイントソ-ス解

Research Abstract

1.製作誤差を有する静圧気体ジャ-ナル軸受の基礎特性の理論解析
本研究の目的は、軸受系が各種製作誤差を有する場合、それによってもたらされる回転精度の低下を理論的に解析し、静圧気体軸受の精度設計の基礎を確立することにある。そこで、理論的研究として、軸受すきま内圧力分布のポイントソ-ス厳密解を求める解析手法を確立し、これを用いて、まず、軸受系に製作誤差(本研究では、軸の真円度誤差と軸受給気孔径の寸法相互誤差をとりあげる)がある場合の軸受基礎特性(軸受剛性と減衰係数)について検討した。そして、給気孔径の寸法相互誤差が軸受特性に及ぼす影響は比較的小さいが、軸の真円度誤差は影響が大きいことを等を明らかにし、その程度を定量的に評価した。
2.静圧気体ジャ-ナル軸受の静的回転精度の理論解析
上記の製作誤差がある場合、軸の回転に伴って生じる軸受すきま内圧力分布の変化によって軸受気体膜力が変化し、その結果、軸心の変動が生じる。これが静的な回転精度特性の本質であると考え、その特性を軸受設計諸元との関連のもとに定量的に明らかにした。そして、この軸心の振れの大きさは製作誤差のオ-ダよりかなり小さいこと、回転精度特性は給気孔数の増加とともに向上すること等、いわゆる「平均化効果」を理論的に実証した。
3.静圧気体ジャ-ナル軸受の静的回転精度特性の実験的検討
上記の理論解析結果を実験的に検討するための実験装置を設計・製作した。僅かにレモン状の断面となる真円度誤差を有する軸の製作に時間を要し、本年度は予備実験に終った。作動パラメ-タを変えての実験など、詳細については次年度直ちに行うよう予定している。