| 研究概要 |
近年,工学や医療分野で使用される機器の小型化に伴い,それらに使用される軸受は,更なる小型化が求められている.その代表的な例としては,固体NMR装置に内蔵されている回転試料管の支持や,超高速度カメラに内蔵されている回転ミラーの支持などがある.これらの機器には,超小型の静圧気体軸受が使用されているが,その性能を向上させるため,200万rpm以上の超高速回転が要求されている.そこで,本研究においては,200万rpm以上の超高速回転を実現するために,安定限界を飛躍的に向上させる静圧気体軸受として,軸受部を弾性的に支持する小型浮動ブッシュ軸受構造および,この軸受により支持される回転軸を駆動させるために超音速ノズルを用いたエアタービンを提案した.
本年度の研究においては,提案する浮動ブッシュ軸受の設計条件を得るために,数値解析によりその高速安定性の検討を行なった.提案する浮動ブッシュ軸受は,内側軸受として点状給気型静圧気体軸受,外側軸受として表面絞り型多孔質静圧気体軸受により構成されているが,数値解析によりそれらの特性を検討し,浮動ブッシュの主要緒元を決定した.そしてその設計指針に基づきセラミック製浮動ブッシュを製作した.また,この軸受により支持される回転軸を駆動させるために超音速ノズルを用いたエアタービン構造を提案するが,200万rpm以上の回転に必要とされる流速を得るため設計を行い.エアタービンを試作した.なお,次年度においてこの浮動ブッシュおよび超音速ノズルを用いたエアタービンを搭載した試験スピンドルを製作し,その安定性に関して検討を行なう予定である.
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