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マイクロガスタービン用高性能動圧型気体フォイル軸受技術研究開発

微型燃气轮机高性能流体动压气体箔片轴承技术研发

基本信息

批准号：
23760132
负责人：
馮凱
金额：
$ 2万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2012
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23760132/
关键词：
動圧軸受動特性減衰フォイル軸受高速回転機械機械要素

项目摘要

フォイル軸受は,気体を作動流体とする動圧型すべり軸受である.フォイル軸受には様々な種類が存在するが,その中でもバンプ型フォイル軸受は他の形式のものよりも負荷容量が高いため世界中で注目されている.バンプ型フォイル軸受は薄板を波形に成形したバンプフォイルと,軸受面となる円筒状のトップフォイルの2枚のフォイルで構成される.このバンプフォイルがトップフォイルを弾性的に支持し気体圧力に応じて適当に変形することによって,軸とトップフォイルの間のくさび型隙間を維持する.またフォイル間に生じる摩擦力は安定運動に必要な減衰を主にもたらしている.フォイル軸受は気体を作動流体とするため潤滑油を必要としない.そのため,潤滑油を軸受に供給する補機を排除することができ軸受システムの小型軽量化を図ることができる.その他にも,高速運転,高温低温運転,メンテナンスフリーなどフォイル軸受の使用には多くの利点がある.上記の利点がうまく合わさり,フォイル軸受の利用が進んでいる分野にエアサイクルマシン(ACM)がある.上記したように,フォイル軸受には多くの利点があり実際に利用されている例もあるが,負荷容量と減衰が小さいことから高速一定回転の機器にしか適用できず利用される範囲が限定されている.利用範囲を拡大していくためには,軸受性能を計算により求めフォイル軸受設計のコスト,リードタイムを低減することが重要になる.しかしながら重要な軸受性能の一つである減衰は,その発生に摩擦が関係しているため,非線形な現象であり現在でも検討されている例が少ない.そこで本研究では,実際に第1世代,第2世代バンプフォイル軸受を試作し実験を行うことによって軸受パラメータが減衰に与える影響について調べた.実際の実験では偏角,偏心,プリロードを変化させた実験を行い,それぞれのパラメータが軸受に与える影響を明らかにした.

The shaft is driven by the fluid. In the middle of the world, there are many kinds of shaft bearings. In the middle of the world, there are many kinds of shaft bearings. The shape of the shaft receiving plate is wave shaped, and the shaft receiving surface is composed of two cylindrical plates. The support of the shaft and the gap between the shaft and the shaft are maintained by the pressure of the body and the appropriate shape. The friction between the two forces is necessary to stabilize the movement. The shaft is driven by a fluid. For example, if the oil is supplied to the shaft, the oil will be supplied to the shaft. Other factors, high speed operation, high temperature and low temperature operation, the use of shaft bearing, many advantages. The above note points of interest In the above note, the shaft is subjected to multiple advantages, such as load capacity, attenuation, high speed, constant return, and so on. The calculation of shaft load performance is important for the design of shaft load, and the reduction of shaft load is important for the calculation of shaft load performance. It is important to reduce the fatigue of the shaft, but the friction is related to the occurrence of friction. There are few examples of non-linear phenomena that are now being discussed. In this study, the first generation and the second generation were tested. In fact, the angle of deviation, eccentricity, and deviation of the axis are affected by the influence of the axis.