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部分テクスチャによるジャーナル軸受の自励振動安定性向上

研究課題

研究課題/領域番号 17K06113
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

田浦 裕生  長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (20334691)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードトライボロジー / ロータダイナミクス / ジャーナル軸受 / 表面テクスチャ / 安定性 / 滑り軸受 / テクスチャ / 油膜動特性 / 静特性 / 油膜動特性試験 / ロータキット / 動特性
研究成果の概要

本研究は,油潤滑された真円ジャーナル軸受の軸受面にテクスチャを設け,その静及び動特性の向上が可能かどうかを明らかにするため,軸受面の周方向におけるテクスチャの配置角度が負荷容量および動特性,同軸受で支持した剛体ロータの安定性に及ぼす影響を,実験および数値解析により検討したものである.
実験および数値解析を通して,反負荷側にテクスチャを配置すると,負荷容量の低減は抑制されるとともに,安定性に大きな影響を及ぼす油膜の連成ばね係数の明らかな減少が確認された.これらの結果より,テクスチャの配置を適切にすることにより,負荷容量の維持と安定性向上が同時に達成できることを確認した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,表面テクスチャのジャーナル軸受への適用について,従来研究で指摘された負荷容量の低下を抑えつつ,テクスチャの付与による自励振動安定性の向上が可能であることを明らかにしたものである.実験的な確認とともに,多用の数値計算により,テクスチャの配置に関する最適値を見出した.具体的には軸受製作の容易さまでも考慮して,軸受を上下2分割し,反負荷側の軸受面前面にテクスチャを設けることで,負荷容量低減の抑制と自励振動安定性の向上が可能になることを明らかにした.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Numerical and Experimental Analyses of the Dynamic Characteristics of Journal Bearings With Square Dimples2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Yamada; Hiroo Taura; Satoru Kaneko
    • 雑誌名

      Journal of Tribology

      巻: 140 号: 1 ページ: 011703-13

    • DOI

      10.1115/1.4037151

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Static Characteristics of Journal Bearings With Square Dimples2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Yamada, Hiroo Taura, Satoru Kaneko
    • 雑誌名

      Journal of Tribology

      巻: 139 号: 5 ページ: 051703-051703

    • DOI

      10.1115/1.4035778

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Improvement of journal bearing performance by surface texture2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroo TAURA
    • 学会等名
      2nd Indo Japan Symp on Materials and Manufacturing for Electric Vehicles and High Speed Railway
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dynamic Characteristics of Journal Bearings Considering Mass-Conservation2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroo Taura
    • 学会等名
      18th EDF/PPrime Workshop
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] すべり軸受の動特性に及ぼす質量流量保存則 の影響2018

    • 著者名/発表者名
      岡田侑大,田浦裕生,金子 覚
    • 学会等名
      トライボロジー会議2018秋伊勢
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 部分テクスチャ軸受の最適テクスチャ領域2018

    • 著者名/発表者名
      岡田侑大,田浦裕生,金子 覚
    • 学会等名
      トライボロジー会議2018秋伊勢
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of texture region on the static and dynamic characteristic of partially textured journal bearings2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroo Taura
    • 学会等名
      IFToMM2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Static Characteristics of Journal Bearings with Square Dimples2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroo Taura
    • 学会等名
      16thEDFPprimeWorkshop
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] すべり軸受の安定性2017

    • 著者名/発表者名
      田浦裕生
    • 学会等名
      トライボロジー会議2018秋高松
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ジャーナル軸受の油膜動特性における質量保存則の影響2017

    • 著者名/発表者名
      田浦裕生
    • 学会等名
      トライボロジー会議2018春東京
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of Reynolds number on the static characteristics of fully textured journal bearings2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroo TAURA, Hiyoyuki YAMADA, Satoru KANEKO
    • 学会等名
      World Tribology Congress 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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