無限大剛性を持つ静圧形気体軸受の開発

无限刚性静压气体轴承的开发

• 批准号: 01550125
• 负责人: 吉本 成香
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01550125/
• 关键词: 静圧気体軸受; スラスト軸受; 可変絞り; 高剛性

静圧形気体軸受ではこれまで高い剛性を得るために軸受すきまをできる限り小さく設計する手法が有効とされてきた。しかしながら、軸受すきまの微小化にも加工精度上の制限があり、おのずと高剛性化にも限界が存在していた。本研究ではこのような静圧気体軸受の高剛性化の障害を取り除くために、浮動円板を用いた可変絞り形静圧気体軸受を提案し、その特性を理論的、実験的に明らかにする。そして提案した軸受が静圧気体軸受によってこれまで得られなかったようなきわめて高い剛性の実現の可能性を示すことを目的とした。結果として次のようなことが明かとなった。(1)提案した軸受は、浮動円板を用いた可変絞りの効果によって比較的広い荷重範囲にわたってきわめて高い剛性を達成することができる。実際実験において給気圧力を0.6Mpaとした場合、400N/μmの剛性を得ることができた。これは従来の軸受形式と比較した場合、約10倍の大きさの剛性となる。(2)提案した軸受は、実験した範囲内では常に安定した動作を示し、可変絞り軸受に生じやすいニュ-マチックハンマなどの不安定振動はまったく発生しなかった。(3)理論的に得られた計算結果は、実験結果と定量的には多少違いが存在するものの、定性的にはほぼよい一致を示すことから、本研究で行った計算手法によって提案した軸受の最適設計法の指針を得ることができると考える。

The static pressure of the shaft is high and the shaft is rigid. There is a limit to the machining accuracy of miniaturization and high rigidity of shafts. In this study, the static pressure shaft is subjected to high rigidity, the floating plate is used to change the static pressure shaft, and the characteristics are theoretically and practically explained. The possibility of high stiffness is demonstrated by the static pressure of the shaft. As a result, the number of times the game was played was increased. (1)The proposed shaft is supported by a floating plate, which can be used to rotate the shaft. In practice, when the applied pressure is 0.6Mpa, the rigidity of 400N/μm is obtained. The stiffness of the shaft is about 10 times larger than that of the shaft. (2)The motion of the shaft is always stable, and the vibration of the shaft is unstable. (3)The results of theoretical calculation are consistent with those of qualitative calculation.

项目成果

吉本成香: "浮動円板を用いた可変絞り形静圧気体スラスト軸受" 日本機械学会第67期全国大会講演論文集. (1989)

Naruka Yoshimoto：“使用浮动盘的可变节流型静压气体推力轴承”第 67 届日本机械工程学会全国会议论文集（1989 年）。