すべり軸受の油膜速度分布の測定

测量滑动轴承的油膜速度分布

• 批准号: 06650160
• 负责人: 原田 正躬
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Saitama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06650160/
• 关键词: 流体潤滑; 乱流潤滑; 油膜速度分布; 乱流遷移; 回転流体

当初の研究実施計画にもとづいて、以下のことを実施した。(1)従来からある高精度の軸受実験装置(空気軸受支持、回転数10〜5,000rpm、回転ふれ0.05μm)の供試部分を(1)直径が80mmのステンレス製の回転軸とガラスの固定円筒とからなる回転二円筒に改良し、回転二円筒間(隙間10〜500μm)の流れが計測できるものにした。また、(2)軸の端面のふれも±1.5μm以内になるように製作し、この面に、一定の隙間(20〜500μm)を隔ててガラス製の円盤を対向させ、ガラス面を通して、回転二円盤間の流れの観測・計測もできるようにした。また、落射蛍光顕微鏡に、CCDカメラ、ディスプレイ等を設置した。(2)供試流体に蒸留水を用いて実験装置を作動させ、(1)回転円盤間の流れに硫酸バリウムの微粒子(約5μm)を添加し、流線の観測を行うことができること、さらに、(2)回転円筒間の流れに蛍光粒子を添加し、ストロボ発光あるいは連続発光によって供試部分を照射することによって、顕微鏡テレビ装置を用いて粒子を追跡することができることを確認した。この装置を用いて、観測・測定を行った結果、以下の知見をうることができた。(3)回転円盤間の流れに生じる遷移渦を従来の試験装置よりも明瞭に観測することが出来た。これによって得られた乱流遷移に対する臨界レイノルズ数は、エクマン数によって一義的に整理され、理論計算結果ともよく一致する。(4)低速度領域(層流領域)における流れの速度は、計算結果とよく一致する。(5)乱流域を含む高速度領域では、蛍光粒子の動きを顕微鏡で拡大するために、その倍率に応じて、見掛上、粒子の速度が極めて速くなるとともに、輝度が低くなり、測定が困難になる。高速度のシャッターおよび高輝度の光源が得られればこの領域の測定が可能である。

The original research implementation plan was completed, and the following was implemented. (1)The test part of the high-precision shaft-receiving device (air shaft supported, rotation speed 10 ~ 5,000 rpm, rotation speed 0.05μm) is (1) the diameter of the rotating shaft is 80mm, the fixed cylinder of the rotating shaft is improved, and the flow between the rotating two cylinders (gap 10 ~ 500μm) is measured. (2) The end face of the shaft shall be within ±1.5μm, and the surface shall be separated from the control disc by a certain gap (20 ~ 500μm), and the flow between the two discs shall be measured. Set up the following settings: E-mirror, CCD, etc. (2)The test fluid is operated by a test apparatus for evaporating water,(1) adding sulfuric acid particles (about 5μm) in the flow between the return discs, and measuring the flow lines.(2) adding fluorescent particles in the flow between the return tubes, and irradiating the test portion with light. The micro-mirror is used to track particles. The results of the test and measurement of the device are as follows: (3)The flow between the disks is generated by the migration of vortices. The results of theoretical calculations are consistent with those of numerical simulation. (4)Low velocity domain (laminar flow domain) is the same as the velocity domain. (5)Turbulence domain includes high velocity domain, high magnification domain, low luminance domain, and measurement difficulty domain. High speed and high brightness light sources are available for measurement in this field.

项目成果

原田、塚崎、関: "スラストすべり軸受の潤滑膜の乱流せん移について" 日本機械学会第72期全国大会講演論文集. Vol.IV. 413-415 (1994)

Harada、Tsukasaki、Seki：“推力滑动轴承润滑油膜的湍流转变”第 72 届日本机械工程学会全国会议论文集第 413-415 卷（1994 年）。