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베어링의 열전도율이 평행 슬라이더 베어링의 윤활성능에 미치는 영향
Effect of Thermal Conductivity of Bearing on the Lubrication Performance of Parallel Slider Bearing 원문보기

한국윤활학회지 = Tribology and lubricants, v.34 no.6, 2018년, pp.247 - 253  

박태조 (경상대학교 기계공학부.항공기부품기술연구소) ,  이원석 (경상대학교 기계항공정보융합공학부) ,  박지빈 (경상대학교 기계항공정보융합공학부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Temperature rise due to viscous shear of the lubricating oil generates hydrodynamic pressure, even if the lubricating surfaces are parallel. This effect, known as the thermal wedge effect, varies significantly with film-temperature boundary conditions. The bearing conducts a part of the heat generat...

주제어

#평행 슬라이더 베어링   #온도경계조건   #열전도율   #열쐐기   #열유체 윤활  

표/그림 (15)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 베어링 재료의 열전도율이 평행 슬라이더 베어링의 THD 윤활성능에 미치는 영향을 조사하기 위하여 미세한 크기의 베어링을 모델링하고 관련 지배방정식을 상용 CFD 프로그램을 사용하여 수치해석하였다. 해석결과를 요약하면 다음과 같다.
  • 본 논문에서는 미끄럼 베어링의 성능향상을 위한 기초연구의 일환으로 베어링 재료의 열전도율이 평행 슬라이더 베어링의 THD 윤활특성에 미치는 영향을 상용 CFD 프로그램을 사용하여 조사하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
열쐐기 효과에 의한 압력발생은 어떻게 설명될 수 있는가? Cameron[3]은 최초로 열쐐기 효과에 의한 압력발생을 다음과 같이 설명하였다. 미끄럼 베어링의 운전은 점성 유체인 윤활유를 지속적으로 전단시키므로 운동면의 온도는 하류방향으로 상승한다. 일정온도인 고정면과 운동면 사이에 점도차이가 존재하면 압력이 발생한다. Cui 등[4]은 유막두께방향의 점도구배도 열쐐기로 작용한다는 새로운 해석결과를 제시하였다.
윤활(Lubrication)의 목적은 무엇인가? 기계요소부품의 상대운동부에서 발생하는 마찰은 에너지 손실을 초래하는 대표적인 원인중의 하나이다. 현재 마찰을 줄이기 위하여 사용되는 효과적인 방법중의 하나는 상대운동면이 적절한 크기의 유막으로 서로 분리되도록 윤활(Lubrication)하는 것이다. 평면 스러스트 베어링(Plain thrust bearing), 메카니컬 시일(Mechanical seal), 공작기계의 안내면 등에서와 같이 윤활면이 평행한 경우에는 윤활유의 점성작용에 의한 유체압력(Hydrodynamic pressure)이 발생하지 않는 것으로 이해되고 있다.
열쐐기 효과에 큰 영향을 미치는 인자는 무엇인가? 열쐐기 효과에 큰 영향을 미치는 인자인 윤활면에 대한 온도경계조건[3-5]은 베어링 재료의 열적(Thermal) 성질과 주변환경 등에 따라서 크게 달라짐에도 불구하고 일정온도이거나 단열(Adiabatic) 조건을 거의 사용하고 있다. 특히, 베어링의 열전도율 차이에 의한 영향은 아직 연구되지 않고 있는 실정이다.
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참고문헌 (12)

  1. Lebeck, A. O., "Parallel sliding load support in the mixed friction regime. Part 1 - The experimental data", ASME J. Tribol., Vol. 109, No. 1, pp. 189-195, 1987. 

    상세보기 crossref

  2. Khonsari, M. M., "A review of thermal effects in hydrodynamic bearings. Part I: Slider and thrust bearings", ASLE Trans., Vol. 30, No. 1, pp. 19-25, 1987. 

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  3. Cameron, A., "The viscosity wedge", ASLE Trans., Vol. 1, No. 2, pp. 248-253, 1958. 

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  4. Cui, J., Kaneta, M., Yang, P., Yang, P., "The relation between thermal wedge and thermal boundary conditions for the load-carrying capacity of a rectangular pad and a slider with parallel gaps", ASME J. Tribol., Vol. 138, No. 2, 024502-1-6, 2016. 

  5. Park, T. J., Kim, M. G., "Effect of film-temperature boundary conditions on the lubrication performance of parallel slider bearing", J. Korean Soc. Tribol. Lubr. Eng., Vol. 33, No. 5, pp. 207-213, 2017. 

  6. Gropper, D., Wang, L., Harvey, T. J., "Hydrodynamic lubrication of textured surfaces: A review of modeling techniques and key findings", Tribol. Int., Vol. 94, pp. 509-529, 2016. 

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  7. Papadopoulos, C. I., Kaiktsis, L., Fillon, M., "Computational fluid dynamics thermohydrodynamic analysis of three-dimensional sector-pad thrust bearings with rectangular dimples", ASME J. Tribol., Vol. 136, No. 1, pp. 011702-1-11, 2014. 

  8. Jeong, Y., Park, T., "THD analysis of surface textured parallel thrust bearing: Effect of dimple radius and depth", J. Korean Soc. Tribol. Lubr. Eng., Vol. 30, No. 5, pp. 303-310, 2014. 

  9. Meng, X., Khonsari, M. M. "On the effect of viscosity wedge in micro-textured parallel surfaces", Tribol. Int., Vol. 107, pp. 116-124, 2017. 

    상세보기 crossref

  10. Meng, X., Khonsari, M. M. "Viscosity wedge effect of dimpled surfaces considering cavitation effect", Tribol. Int., Vol. 122, pp. 58-66, 2018. 

    상세보기 crossref

  11. Park, T. J., Kim, M. G., "Thermohydrodynamic lubrication of surface-textured parallel slider bearing: Effect of dimple depth", J. Korean Soc. Tribol. Lubr. Eng., Vol. 33, No. 6, pp. 288-295, 2017. 

  12. ANSYS FLUENT User Guide, Release 14.0, ANSYS, Inc., 2011. 

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