1998 Fiscal Year Annual Research Report
回転軸系の振動特性を考慮した流体軸受のトライボ最適設計とその実験的検討
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09650170
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
橋本 巨 東海大学, 工学部, 教授 (40130877)
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| Keywords | 機械要素 / トライボロジー / 最適設計 / 回転機械 / 非真円軸受 / ジャーナル軸受 / 安定性 / オイルホワール |
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| Research Abstract |
タービン,コンプレッサ,工作機械をはじめとして回転機械は産業界で広く用いられているが,いずれの機械も効率向上,性能向上,コンパクト化などを目的としてより高速化へと進んでいる.このため滑りの相対速度が大きくなって運転条件の過酷さが増す流体軸受要素のトライボ設計と高速域での減衰低下にともなう回転軸系の防振設計に極めて高度な技術が要求されるようになってきている.流体軸受で支持された回転軸系の設計にあたっては,通常設計技術者は自らの経験や勘,解析データなどを拠り所として,複数の設計案の中から与えられた制約条件下で自ら設定した設計基準を最適にするもの,あるいはそれに近いものを試行錯誤的に選択している.しかしながら,流体軸受で支持された回転軸系の性能は数多くのパラメータによって支配され,かつそれらのパラメータに課される制約条件も多いために,試行錯誤によって真の最適解を求めることは不可能に近い.本研究はこのような状況を踏まえて企図したもので回転軸系の振動特性を考慮した流体軸受の最適設計手法を確立し,その適用性を実験的に検証することを目的としている.
本年度は平成9年度に確立した回転軸系の振動特性を考慮した流体軸受のトライボ最適設計手法を用いてだ円ジャーナル軸受の最適設計変数を決定し,その結果に基づいて軸受形状を加工することを試みた.また,ランダムに設計変数を選択して最適解とは異なるだ円ジャーナル軸受を複数個製作し,平成9年度にほぼ完成している試験装置を用いて動特性を計測し,最適化された軸受特性との比較検討を試みた.その結果,最適設計によりだ円ジャーナル軸受の安定性が一層改善されることを明らかにした.
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