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문제 정의
- 본 연구에서는 Φ65mm×30,000rpm급 수평형 머시닝센터에 적용할 오일-제트 윤활 방식의 모터 분리형 초고속 주축계의 열 특성을 설계 단계에서 해석 및 평가하였다. 그리고 그 과정에서 다음과 같은 결과들을 얻었다.
가설 설정
- 윤활유에 의한 베어링의 열 제거율을 구하기 위해서는 식 (7)에서 볼 수 있듯이 급유 온도와 배유 온도의 차이를 알아야 하는데, 본 연구에서는 대기와의 접촉면 및 냉각 자켓에서의 대류 열 전달에 의한 냉각, 내장형 모터와 베어링에 의한 발열 등을 고려한 상태에서 해석한 베어링 볼의 온도 상승을 이용하여 급유 온도와 배유 온도의 차이를 설정하였다. 즉 냉각 자켓과 베어링으로의 급유 온도는 대기 온도와 같고, 주축 회전수는 30, 000rpm이라는 조건에서 메인 스핀들의 후반부 베어링이 가장 큰 온도 상승을 하는 것으로 나타났기 때문에 그 베어링에 대한 급유 온도와배유 온도의 차이를 10℃로 가정하고, 다른 조건이나 다른 베어링들에 대해서는 베어링 볼의 온도 상승에 비례해서 급유 온도와 배유 온도의 차이를 부여하였다.
- 냉각 효과를 고려하였다. 특히 대기 온도는 20℃로 일정하다고 가정하였고, 베어링과 냉각 자켓으로의 급유 온도는 대기 온도와 같다고 설정하였다.
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