• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1997.04a
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• pp.62-68
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• 1997

현재 널리 보급되어 있는 볼베어링은 몇개의 볼에 의해 작동하기에 회전이 불균일하며 진동과 소음이 크다. 이는 고속에서 한계를 갖는 주된 원인이 되고 있다. 또한 그리스의 손실로 인한 수명의 단축이나, 유출된 그리스로 인한 손상은 제품의 내구성에 치명적인 결과를 초래한다. 더욱이 기존에 사용하는 소형 정밀 베어링은 전량 수입에 의존하고 있으며, 기술 선진국의 기술이전 회피로 개발이 어려우며, 수입물량도 확보하기 어려운 상황이다. 이를 극복하기 위한 하나의 방법이 볼과 그리스를 대신해서 유체의 압력을 이용한 유체동압베어링의 개발이다. 유체동압을 이용한 베어링의 장점은 그리스의 누유가 없고, 이로 인한 설계상의 제약이 없으며, 볼베어링으로는 불가능한 고속회전에 적합하고, 안전성이 뛰어나며 회전이 균일하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 유체동압 함유소결함유베어링은 진동과 소음이 적고, 저렴하며 구조가 간단하고, 급유기를 필요로 하지 않는 자기윤활(self-lubrication)특성과 생산성 등 많은 장점을 가지고 그 사용범위가 점차 광범위하게 넓어지고 있지만, 저속상태에서의 유막형성, 고속상태에서 기름의 누유, 고하중상태에서 강도와 기공의 눌어붙음과 출발과 정지 시에 발생하는 두 금속간의 직접 접촉을 피할 수 없는 것과 같은 해결해야 하는 문제를 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 단점을 해결하기 위하여 유체동압 함유소결베어링이 마찰특성을 알아보고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2005.05a
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• pp.478-483
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• 2005

This paper presents the comparison analysis of a Journal and thrust FDB (fluid dynamic bearing) and a conical FDB in a HDD spindle motor. The Reynolds equation is appropriately transformed to describe journal, thrust and conical bearing. Finite element method is applied to analyze the FDB by satisfying the continuity of mass and pressure at the interface between the hearings. The pressure field of the bearings is numerically approximated by applying the Reynolds boundary condition. The load and friction torque are obtained by integrating the pressure and the velocity gradient along the fluid film. The flying height of the spindle motor is measured to verify the proposed analytical result. This research shows that the conical bearing generates bigger load capacity and less friction torque than the journal and thrust bearing in a HDD spindle motor.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2008.11a
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• pp.401-406
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• 2008

This paper proposes a method to calculate the static characteristics of the FDBs with the curved surface. The general Reynolds equations are derived for the curved surfaces in the ${\theta}s$ plane. And the Reynolds equation is transformed to the finite element equations by considering the continuity of pressure and flow at the interface between the curved, journal and the thrust bearings. It also includes the Reynolds boundary condition in the numerical analysis to simulate the cavitation phenomenon. The static characteristics of the coupled journal and conical bearings were investigated due to the variation of conical angle. It shows that the conical angle is one of the important design parameters affecting the static and dynamic characteristics of FBBs.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1996.04b
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• pp.99-105
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• 1996

공기 베어링은 마찰과 열 발생이 적고 회전 정밀도가 우수하여 고속 회전하는 축을 지지하는 용도로 많이 사용되고 있다. 그러나 공기 베어링도 유체 베어링이라면 어느것이나 갖는 Whirl 불안정성이라는 치명적인 결점을 갖는데 현재 이것의 발생 시점이 공기 베어링을 사용하는 시스켐에 있어서 고속화의 한계로 되어있다. 본 논문에서는 불안정성의 원인이 되는 동압 발생을 억제할 수 있는 방법으로 베어링의 위치가 축의 위치에 대해 일정한 각도 지연을 갖도록 제어되는 것을 제안하고 여러 각도지연 크기와 제어게인에 따른 안정특성을 이론 해석을 통해 조사하였다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.17 no.3
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• pp.129-135
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• 2000

Air-dynamic bearings are increasingly used in supporting small high-speed rotating bodies. This study investigates the effects of design parameters on the axial stiffness of spiral-grooved air bearings of various curvatures. Design parameters are fundamental clearance, groove depth, and bearing number. The pressure distribution at the clearance between the stator and rotor of the bearing is obtained by solving the Reynolds equation, and the supporting load and the axial linear stiffness are calculated from the pressure distribution. It is found that a larger curvature increases the axial linear stiffness more and that there exist an optimal groove depth for the linear stiffness of the air bearing. It is also found that the linear stiffness has a linear relationship with the bearing number.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.16 no.7 s.112
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• pp.746-753
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• 2006

This paper proposes a method to calculate the stiffness and the damping coefficients of the coupled journal and thrust bearings. The Reynolds equations and their perturbation equations are transformed to the finite element equations by considering the continuity of pressure and flow at the interface between bearings. The Reynolds boundary condition is used in the numerical analysis to simulate the cavitation phenomena. The dynamic coefficients of the proposed method are compared with those of the numerical differentiation of the loads with respect to finite displacements and velocities of bearing center. It shows that the proposed method is more accurate and efficient than the differentiation method.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.27 no.4
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• pp.608-613
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• 2003

In this paper, the effect of interconnected boundary between journal and thrust bearings on the performance of self-acting air-lubricated bearings is investigated. When journal and thrust bearings have common boundary, conventional boundary condition which assumes that the boundary pressure is equal to atmosphere is no more valid. Instead, new boundary condition by mass conservation at interconnected boundary is needed. To do this, a duct model satisfying mass conservation at interconnected boundary is developed. Using this model, pressure distribution at interconnected boundary is numerically analyzed with changing the volume of interconnecting part. As a result, it is shown that load capacity of thrust bearing can be greatly increased when journal and thrust have a common boundary.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2006.05a
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• pp.666-671
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• 2006

This paper proposes a method to calculate the stiffness and the damping coefficients of the coupled journal and thrust bearings. The Reynolds equations and their perturbation equations are transformed to the finite element equations by considering the continuity of pressure and flow at the interface between bearings. The Reynolds boundary condition is used in the numerical analysis to simulate the cavitation phenomena. The dynamic coefficients of the proposed method are compared with those of the numerical differentiation of the loads with respect to finite displacements and velocities of bearing center. It shows that the proposed method is more accurate and efficient than the differentiation method.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.185-185
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• 2004

최근 고속 회전기계에 사용되고 있는 공기호일 베어링은 동압형 기체 베어링으로 매우 안정적이고, 보통의 저널 베어링에서 발생할 수 있는 불안정한 진동을 최소화 할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한 높은 안정성 및 축 자체에 자동 조절 기능을 가지고 있어서 극저온 기계 및 고속 회전기계에 널리 사용되고 있다. 이러한 고속 회전기계는 축의 기동 및 정지 시, 위험속도를 안전하게 통과하기 위해 위험속도에서의 진동을 억제하여야 하고, 운전 가능한 회전수를 증가시키기 위해서 로터 시스템의 동적 해석이 필요하다.(중략)

• 전기의세계
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• v.48 no.6
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• pp.29-35
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• 1999