Abstract
The journal bearings use in machine parts which move relative to each other and those reduce friction and wear of journals. The journal bearings are designed to operate in the hydyodynamic lubrication regime, but elastohydrodynamic lubrication nay occur if the pressures are too high or the running speeds are too low at machine elements. It is the phenomenon that the lubricant film is broken and some parts of surfaces are in rolling contact, so that wear will increase in mixed lubrication regime. The purpose of this study is to minimize the wear rate of journal bearings for extending machine life. The wear mate in mixed lubricated regime is selected as objective function because most of wear of the journal bearings develops in elastohydrodynamic lubrication. The journal bearings we represented by a bearing radius, shaft radius, and bearing width, but the bearing radius only is selected as design variables due to a bearing radius has an influence on friction loss, stability limit velocity, and film parameter, which are used as constraints. For numerical calculation, PLBA, that is a class of the RQP algorithm, is used.
저널과의 마찰과 마멸을 줄이기 위하여 저널베어링이 사용된다. 저널베어링은 유체 윤활 상대에서 사용되나, 압력이 지나치게 높거나 회전 속도가 작아지면 탄성 유체 윤활 상태의 유막이 파괴되어 접촉부의 돌기가 접촉되는 경계 윤활 상태가 된다. 따라서 혼합 윤활 상태가 되면 저널베어링의 마멸량이 증가하게 된다 본 논문은 마멸율을 최소화함으로 저널베어링의 수명을 연장하는 최적설계를 수행하였다 목적 함수로 혼합 윤활 영역에서 적용되는 마멸을 함수를 사용하였고, 저널베어링 설계에서 고려할 성능 인자들인 마찰 손실, 안정 한계 속도, 유막 파라미터 등을 제약 함수로 사용하였다. 저널베어링 형상을 나타내는 베어링 반경, 축 반경, 베어링 폭 등에서 본 연구는 베어링 반경을 설계 변수로 하였다. 정식화한 설계인자를 이용하여 저널베어링의 최적 설계를 순차 이차 계획법인 PLBA알고리즘을 사용하여 수행하였다.
