EHL下における表面あらさと潤滑油の粘弾性および固化特性との動的相互作用

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63460086
• Research Institution: Kyushu Institute of Technology
• Principal Investigator: 兼田 〓宏 九州工業大学, 工学部, 教授 (90039123)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松田 健次 九州工業大学, 工学部, 講師 (40229480) ; 西川 宏志 九州工業大学, 工学部, 助手 (40208161) ; 鈴木 裕 九州工業大学, 情報工学部, 助教授 (00144204)
• Keywords: トライボロジ / 転がり接触 / 弾性流体潤滑理論 / 表面あらさ / 非ニュ-トン流体 / 壁面すべり / マイクロEHL / 弾性係数

Research Abstract

1.人工単列及び複列突起の利用による表面粗さと油膜挙動の関係の把握
(1)純転がり運動下では、粗さは突起の極近傍の油膜形状にだけ影響を与える。
(2)曲率を持つ表面上に存在する突起が運動する場合には、横方向粗さのようにその運動方向幅が短い場合には接触域進入時に、スクイズ膜効果を受ける。
(3)滑り運動下ではヘルツ接触域入口近傍に存在する粗さ突起は下流側への流量を制御する。それ故、突起がヘルツ入口近傍に存在する場合には下流側の油膜厚さを低下させる。
(4)横方向粗さの場合の突起部での油膜形状は滑り率及びその正負によって相違する。しかし、縦方向粗さの場合には滑り率及びその正負に依存せず、平滑面で得られる馬蹄形状が各突起面の流体の流れ方向に発生する。
(5)最小膜厚は横方向粗さの場合には滑り率の絶対値の増加とともに増大するが、縦方向粗さの場合には減少する。なお、前者では直接接触は巨視的馬蹄部で発生するが、後者では各突起の馬蹄部から開始され突起全面に及ぶ。
(6)転がり/滑り運動下で油膜厚さが薄い場合には、壁面滑りの存在に依って接触域入口側で形成された膜厚が転がり速度で接触域を移動する。このため粗さは接触域内膜厚に波打ち現象をもたらす。
2.周期的スクイズ運動下の油膜挙動の把握
(1)負荷及び除荷過程ともほぼ同じ包絡面に沿って潤滑油の閉じ込め現象が発生する。
(2)振幅が小さくかつ振動数が大きくなると気泡発生に起因して閉じ込め膜の形成が阻害される。これは、機械要素の振動と油膜挙動が密接に関係することを意味し、今後の重要課題となることが予測される。

Research Products

• [Publications] 兼田 〓宏: "Observation of Wall Slip in Elastohydrodynamic Lubrication" Journal of Tribology,Transactions of ASME. 112. 447-452 (1990)
• [Publications] 兼田 〓宏: "NonーNewtonian Response of Elastohydrodynamic Oil Films" Proceedings of Japan International Tribology Conference Nagoya,1990. 1695-1700 (1990)
• [Publications] 兼田 〓宏: "EHL下におけるスクイ-ズ膜効果に及ぼす表面あらさの影響" トライボロジスト. 36. (1991)