초록 ▼

극한 조건 (고온, 저온과 고온)하에서의 회전축의 지지를 위한 베어링으로서 사용되는 공기역학탄성베어링의 동특성 해석 및 실험에 의한 연구를 한다. 일반적으로 외부가압형 공기베어링은 급기 장치와 밀봉 장치가 필요하므로, 또한 강체공기베어링은 고속에서의 불안정으로 인하여 소형터어보기계를 위하여 공기력학탄성베어링을 사용한다. 베어링의 설계변수의 변화에 따른 정특성 및 동특성을 해석하고 탄성판의 처짐에 의한 영향도 고려하며 실제 로터-베어링 시스템의 모델링 실험을 하여 베어링의 적합성 및 시스템의 안정성을 검토하였다. 보다 엄밀한 안

극한 조건 (고온, 저온과 고온)하에서의 회전축의 지지를 위한 베어링으로서 사용되는 공기역학탄성베어링의 동특성 해석 및 실험에 의한 연구를 한다. 일반적으로 외부가압형 공기베어링은 급기 장치와 밀봉 장치가 필요하므로, 또한 강체공기베어링은 고속에서의 불안정으로 인하여 소형터어보기계를 위하여 공기력학탄성베어링을 사용한다. 베어링의 설계변수의 변화에 따른 정특성 및 동특성을 해석하고 탄성판의 처짐에 의한 영향도 고려하며 실제 로터-베어링 시스템의 모델링 실험을 하여 베어링의 적합성 및 시스템의 안정성을 검토하였다. 보다 엄밀한 안정성 해석을 위하여 비선형해석에 의한 축중심궤적을 구하였으며 A/D 컨버터에 의한 실험자료를 측정을 시도하였다. 실험에서는 극히 작은 진동 만이 감지되었으며, 고속으로의 회전을 위하여 트러스트베어링에 대한 연구가 진행되어 정특성 및 동특성에 대한 결과를 얻었다. 이러한 해석과 실험에 의한 연구는 소형터어보기계의 안정성해석과 베어링의 설계에 많은 기여를 하게 되며, 공작기계용 및 전자기기등에 사용되는 공기베어링의 특성 해석의 이해에 도움을 줄 것이다. 보다 정밀한 회전축의 가공과 트러스트베어링의 설계에 의하여 보다 더 고속에서의 운전이 가능할 것이다.

Abstract ▼

The dynamic characteristics and the stability analysis of the aerodynamic-elastic bearings for extreme operating conditions such as high rotational speed and very low or high environmantal temperature are to be studied by linear, nonlinear analysis and experiments. Generally, the aerodynamic-elasti

The dynamic characteristics and the stability analysis of the aerodynamic-elastic bearings for extreme operating conditions such as high rotational speed and very low or high environmantal temperature are to be studied by linear, nonlinear analysis and experiments. Generally, the aerodynamic-elastic bearings are used for small turbo machineries because of their good damping effect at high speed and complicated system of the externally pressurized gas bearing unit. Therefore, the static anddynamic characteristics are analyzed by the change of design parameters considering the elastic deflection of the bearing segment and the experiments of rotor-bearing system are to be performed for the stability and adaptibility of this bearing type. These dynamic characteristics and the stability of rotor system are to be analyzed by the nonlinear method and orbit trajectry. Experimental datas are analyzed using A/D Converter with personal computer. Very little vibration was seen during running condition. For the high speed system, static and dynamic characteristics of thrust bearing was studied. These studies will be valuable in the stability analysis and the design of small turbo machineries for extreme operating conditions. And, by the precision machining of rotor and good design of thrust bearing, high speed operating condition will be possible.

목차 Contents

• 목 차...7
• 1. 서 론...9
• 2. 이론적 고찰...11
• 2.1 공기막의 기본방정식...11
• 2.2 직접해법에 의한 지배방정식의 유도...13
• 2.3 지배방정식의 차분화...17
• 2.4 공기역학 탄성베어링의 기하학적 모델링...23
• 2.5 탄성판의 처짐방정식...24
• 3. 공기역학 탄성베어링의 특성 해석...25
• 3.1 공기역학 탄성베어링의 정특성 해석...25
• 3.2 공기역학 탄성베어링의 동특성 해석...26
• 4. 강체 로터-베어링 시스템의 안정성 해석...29
• 4.1 비선형 해석에 의한 축중심 궤적의 계산...29
• 5. 실험에 의한 동특성 해석...31
• 5.1 실험 장치...31
• 5.2 비선형 해석의 결과 및 실험과의 비교...32
• 6. 틸팅 패드 트러스트 베어링의 이론 해석...34
• 6.1 정특성 해석...34
• 6.2 동특성 해석...38
• 6.3 결과 및 검토...40
• 7. 결론 및 고찰...49
• 8. 참고 문헌...50