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제안 방법
- 그림 6은 설계된 유체동압베어링의 그르브의 깊이가 5[㎛]이고, 샤프트와 슬리브간의 공극(clearance)이 2.5[㎛]이며, 불균형 질량이 20[mg-cm]인 경우, 원래의 가공 치수보다 네개의 그르브가 각각 0.5[㎛], 1[㎛]의 가공 오차를 가질 때의 때의 베어링 성능을 각각 분석하였다. 분석을 한 결과 이심률 효과가 베어링이 1[㎛] 잘못 가공된 경우가 0.
- 본 논문에서는 그르브가 없는 소결 다공질 금속 베어링과 그르브가 있는 유체동압 베어링의 성능을 컴퓨터 모의실험을 통하여 비교하였으며, 그르브 가공을 위하여 사용하고 있는 방법들을 비교하고, 전해가공 방법에 의한 그르브 가공, 그르브의 가공 과정에서 가공 공차 사양을 벗어났을 때의 베어링 성능 등에 대하여 컴퓨터 모의실험을 통하여 비교 검토 하였다.
- 본 논문에서는 유한요소 해석을 기초로 하여 베어링 해석으로부터 설계 · 제작까지의 과정을 수행하였으며, 유체동압 베어링의 그르브를 가공할 때 공차 사양을 벗어났을 때의 베어링 성능과 제작된 스핀들모터의 소음 진동 실험을 통하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
- 스핀들모터의 소음을 측정하기 위하여 모터의 상부 30[cm] 위에서 1/3 Octave Band 형식으로 단품상태의 소음 값(25～20[KHz])을 측정하였다.
- 스핀들모터의 진동을 측정하기 위하여 RRO(Repeatable Run-Out) 및 NRRO(Non-Repeatable Run-Out)의 분석을 위하여 매 시험마다 5,400rpm 구동시 64 회전분의 데이터를 취합하여 평균치를 구하였으며, 이를 통해 계산하였다.
대상 데이터
- 본 논문에서는 그림 7과 같이 유체동압베어링를 가지는 스핀들모터(정격속도 : 5,400[rpm], 정격전압 : 5[V], 정격전류 : 74[mA])를 제작하였다. 설계된 그리브의 사양은 아래와 같다.
이론/모형
- 유체동압 베어링의 해석은 연속방정식과 Navier-Stokes 방정식으로부터 유도되는 레이놀즈 방정식(Reynolds equation)을 사용한다.[3]
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