変動荷重を受けるジャーナル軸受の摩擦特性に関する研究

1986 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 60460095
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 染谷 常雄 東大, 工学部, 教授 (30010680)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 及川 親 東京大学, 工学部, 助手 (40114409)
• Keywords: 内燃機関 / 潤滑 / 摩擦 / ジャーナル軸受 / 変動荷重

Research Abstract

1.本研究で用いる動荷重軸受試験機の設計・製作をほぼ終了し、予備実験として、静荷重下の軸受摩擦トルクの測定、及び厳しい潤滑状態にあると考えられながら従来あまり研究が行なわれていない軸起動時の摩擦トルクの測定を行なった。尚、潤滑油にはSAE10のベースオイルを用いている。今後はこれに添加剤を入れた市販のエンジン油,油圧作動油についても実験を行なう予定である。実験結果については、摩擦力測定系に不備があったため定量的評価を行うに至っていない。現在、この点の対策にあたっている。
2.軸起動時の摩擦トルクの測定結果をみると、どの実験条件においても、軸起動後10〜20ms後に摩擦力のピークが現れる(軸回転角速度は100〜200msで定常になる)。また、定常時の運転条件が高回転数,低荷重の時、即ち偏心率の定常値が小さくなる様な条件下では、軸心は軸起動後、螺施状の軌跡を描きながら定常位置に近づく事が観測された。
3.軸起動時の軸受摩擦力を理論的に予測する簡単なプログラムを作成した。軸起動時の様に軸回転角速度が時間と共に変化する場合には、たとえ軸受荷重に変化はなくとも、軸受としは動的状態となる。従って、軸起動前からわずかに油膜は存在し、起動直後から定常状態に至るまで常に完全に流体潤滑状態にあると仮定すれば、変動荷重を受けるジャーナル軸受の軸心軌跡を求めるアルゴリズムをそのまま使うことができる。
4.上記計算プログラムに、実験で得られた軸駆動電動機の起動特性を入力して摩擦力を計算したが、実験結果に見られる様な摩擦力のピークは得られなかった。(定常回転速度に至るまでの時間を1/5程度にとればピークが現れる)。本理論には多くの大胆な仮定が設けてあり、(それ故簡単に解が得られるのであるが)実際の現象をシュミレートしているとは言えない。今後はこの内の幾つかに改善を試みる予定である。