• 한국소음진동공학회논문집
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• 제11권7호
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• pp.275-286
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• 2001

The research presents an analytical theory to calculate the characteristics of the bal bearing with waviness in its rolling elements considering the centrifugal force and gyroscopic moment of bal. The effects of centrifugal force and gyroscopic moment are introduced to the kinematic constraints and force equilibrium equations. and the waviness of rolling elements is modeled by sinusoidal function to calculate the contact force at each ball. The numerical solutions of governing equation of berating due to waviness are calculated by using the Newton-Raphson method. The accuracy of the research is validated by comparing the contact force. contact angle in case of considering the centrifugal force and gyroscopic moment of bal and the contact force and vibration frequencies in cases of considering waviness with the prior researches respectively. It investigates the stiffness, contact force. displacement and vibration frequencies of the ball bearing considering not only the centrifugal force and gyroscopic moment of ball but also the waviness of the rolling elements.

• 대한기계학회논문집
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• 제10권5호
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• pp.698-705
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• 1986

본 연구에서는 윤활이론에 따라 명확히 계산되고 그 신빙성이 실험적으로 검 증된 "동압유막 댐퍼"의 감쇠계수를 이용하여 외부댐핑을 갖는 회전축-구름베어링계와 회전축-저어널베어링계의 진동특성을 해석하고저 한다. 또한 해석결과를 토대로 회 전축계의 진동특성에 미치는 특성수 및 설계변수를 명확히 도출하여 동특성을 고려한 회전축계의 최적설계에 기여하고저 한다. 기여하고저 한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1995년도 추계학술대회 논문집
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• pp.995-999
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• 1995

In spindle-bearing system, the displacement characteristics of the bearing by the load applied on the spindle are affected greatly by the assembling tolerance between the spindle and housing assembled to support the bearing. Also in spindle system of rotational operation, the compliance characteristic of the bearing is expected to be varied frequently by the thermal deformation of the spindle and the housing. To predict the thermal deformation of the spindle including heat generation of the bearing, we need to examine the effect on the compliance of spindle-bearing system by the assembling tolerance. In this paper, we proposed the load-displacement relation expression considering the effect which the variation of contact pressure due to the radial directional assembling tolerance between the bearing and the housing influences on the axial and radial directional displacement characteristics of the bearing. Furthermore, for several assembling systems of bearings and housings having all different assembling tolerances, we proposed a method to predict exactly the variation of the bearing preload which is sensitive to the thermal deformation by showing the propriety with experimental results.

• Tribology and Lubricants
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• 제39권4호
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• pp.123-132
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• 2023

In this study, the expansion, stress, and operating clearance of bearing elements during operation are observed using the inner/outer ring temperature test data of a 3.0×10⁶ DN-class roller bearing. The operating clearance characteristics of inner-/outer-ring cooling (IORC) bearings are compared to those of inner-ring cooling (IRC) bearings. For IRC bearings, the thermal expansion of the outer ring is the most important factor in clearance variation. As a result, the operating clearance is less than the initial clearance of 61 ㎛, and the operating clearance decreases to 0.5 ㎛ at 25,500 rpm. Conversely, the temperature of the outer ring of IORC bearings is lower than that of IRC bearings, so the operating clearance is kept smaller. When the coolant flow rate to the outer ring is approximately 1.5 to 2.0 L/min, the temperature difference between the inner and outer rings is minimized and the operating clearance is maintained at a significantly lower level than IRC bearings. Small operating clearances are expected to be effective in reducing cage slip and skid damage in roller bearings. The results and analysis procedures of this study can be utilized to design of bearing clearance, lubricant flow rate, and assembled interference in the early design stage of aerospace roller bearings.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1998년도 제27회 춘계학술대회
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• pp.173-179
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• 1998

The processing conditions for the synthesis of platelet WS$_2$ lubricant powder through the solid-gas reaction were optimized. The tungsten and sulfur powders were sealed in a vacuum of 10$^{-6}$ torr, prior to heat-treating at 850$\circ$C for 8 days. The react~on product showed the well-developed platelet WS$_2$ powder with an average size of 3.8 $\mu$m. The synthesized WS$_2$ powder was coated on the commercial deep grooved ball bearing (No. 6203) to examine the effects of WS$_2$ coating layer on the noise and endurance of the ball bearing. The level of noise obtained from WS$_2$ coated-ball bearing was higher (56 dB) than the value occurred in the case of greece (37 dB). The life-time of the ball-bearing assembled after coating WS$_2$ powder increased 50 times compared to the non-coated bali-bearing.

• Tribology and Lubricants
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• 제9권1호
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• pp.9-15
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• 1993

Tribology는 미끄럼 혹은 구름베어링, 피스톤링, 기어, 공구, 그밖의 상대적 움직임하에 있는 부품의 설계 및 제조와 관련된 학문이다. 또한 tribology는 서로 접촉하는 재료의 적절한 사용, 윤활유와의 상호작용 이해 및 적절한 선택을 통해 마모와 마찰의 감소 혹은 최적의 마찰(브레이크, 벨트 등의 경우)을 위해 연구되는 분야이다. 부품의 내마모성을 향상시키고 적절한 마찰계수를 얻기 위해서는 기계 설계, 윤활유 선택 및 개발, 재료의 선택 및 개발 등 여러 분야의 기여가 모두 필요하다. 지금까지는 전통적으로 사용되어 오던 재료, 특히 금속재료를 중심으로 하여 기계 및 윤활제 개발 등에 치중하여 왔다. 그러나 산업이 발전되고 복잡화됨에 따라 극한 분위기 즉 고온, 고진공하에서의 장시간 사용과 고효율 등을 요구하여 최근의 tribology 분야에 사용되는 부품들의 신소재로의 대체를 요구하고 있다. 한 예로 지금의 엔진보다 더 고온에서 작동되는 고효율의 경량의 첨단 열엔진의 개발을 들 수 있다. 이러한 열 엔진의 사용목적을 달성하기 위해서는 기존의 금속재료로는 고온에서 작동괴기에는 너무 약하고 무겁기 때문에 구조용 세라믹스가 고려되고 있는 것이다. 신소재 분야중 세라믹스는 고기능성 부품과 이미 산업화된 분야의 부품의 대체 재료로 주목을 받고 있다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1992년도 제15회 학술강연회초록집
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• pp.77-81
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• 1992

스퀴즈 필름 댐퍼 (Squeeze Film Damper, SFD)는 구조가 단순하면서도 감쇠성능이 우수하여 구름베어링에 지지된 고속회전체의 댐퍼로 이용되고 있으며 특히 대부분의 항공기용 터보엔진에 장착되어 고속회 전체의 댐퍼로서의 우수성을 보여주고 있다. 또한 동력기계의 단위 무게당 고출력화 경향으로 인하여 회전체의 경량화와 고속회전은 더욱 절실히 요구되고 있다. 이에따라 기계의 회전속도를 제 1차 또는 제 2차 위험속도(critical speed)이상까지 상승시켜야 하므로 SFD의 활용범위는 앞으로도 점차 증가할 것이다. 본 논문에서는 Swift-Stieber 경계조건을 적용하여, 공동현상이 발생하는 무한 폭 SFD의 유막력과 감쇠계수를 구한 후 강성 및 유연회전체의 정상상태 응답을 해석함으로써 공동현상이 회전체-SFD계의 진동에 미치는 영향을 연구하고자 한다.

• 한국융합학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.179-184
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• 2017

테이퍼 롤러 베어링은 중량이 큰 승합차, 화물차, 열차에 사용되며, 큰 부하하중에서도 안정적으로 차량을 지지할 수 있다. 테이퍼 롤러 베어링 부품 중 케이지는 롤러 간 간격을 유지해 주며, 이를 통해서 마찰 방지 및 마모, 발열의 억제 등의 역할을 한다. 공진으로 인해 케이지가 심하게 변형되면 롤러가 구름을 하지 못하거나, 케이지를 이탈하는 경우가 발생하게 된다. 케이지는 경량화 추세에 따라 금속소재에서 플라스틱소재로 변화하고 있다. 본 논문에서는 "화물열차와 고속열차에 사용되는 테이퍼 롤러 베어링의 부품 중 하나인 케이지를 대상으로 연구하였으며" 케이지 재료에 따른 동특성 해석과 열차가 최고속도로 주행한다는 가정 하에, 최고속도에 해당하는 주파수의 고조파를 계산하고 공진범위를 피하기 위해 케이지의 설계 변수 중 가변이 쉬운 두께를 다르게 하여, 최적의 두께를 선정하고자 비교해석을 진행하였다. 재료에 따른 동특성 해석과 비교해석은 Abaqus 6.16을 사용하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제29권4호
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• pp.218-222
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• 2013

Water-lubricated ball bearings consist of rolling elements, an inner raceway, an outer raceway, a retainer, and an operating lubricant. In the water environment, ball bearings are required to sustain high loads at high speeds under poorly lubricated conditions. For the analysis of bearing behavior, friction torque is considered as the main factor at various flow rates, rotating speeds, and roughnesses between the rolling element and raceways. When the bearing operates at high rotating speeds, the friction torque between the raceway and rolling elements increases considerably. This frictional torque is an important factor affecting bearing reliability and life cycle duration. For understanding the flow conditions in the inner part of the bearing, this study focuses on the flow around the rotating and revolving rolling elements. A simple model of fluid flow inside the ball bearing is designed using the commercial CFD program ANSYS.

• 한국정밀공학회지
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• 제14권8호
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• pp.92-100
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• 1997

An upper-bound elemental technique (UBET) analysis is carried out to improve the material flow and to reduce the load of bearing-race forming process. The UBET analysis, which adapts the advantages of stream function and finite element method, is useful for predicting the profile of complex geometric bound- ary. From the UBET analysis, the forming load, the velocity distribution and the stream line of the deformed billet are determined by minimizing the total power consumption with respect to chosen parameters. The results of present UBET analysis are better than those of previous UBET analysis. Experiments have been carried out with model material plasticine billets at room temperature. The theoretical predictions for forming load and flow pattern(stream line) are in good agreement with the experimental results.