• 제목/요약/키워드: 원통형 베어링

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외부가압 원추형 공기베어링의 특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of an Extemally Pressurized Conical Gas Bearing)

  • 박상신;한동철
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 1990년도 제12회 학술강연회초록집
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    • pp.69-72
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    • 1990
  • 최근의 전자및 광학기기 분야에 있어서의 준부신 발전은 다면경 가공기나 초정밀 절삭, 연삭기와 같은 초정밀 가공기계의 개발과 실용화에 힘입은 바 크다. 이러한 초정밀 가공기의 성능을 좌우하는 핵심 요소로서 주축계를 들 수 있으며, 비교적 소형 경량의 공작물을 가공하는 기계의 주축용 베어링으로는 볼 베어링이나 오일 베어링을 대신하여 공기베어링이 점차 널리 사용되고 있다. 일반적으로 주축으로 사용되는 베어링은 원통형 레이디얼 베어링과 원판형 스러스트 베어링이 결합된 형식이 주류를 이루나 이러한 베어링은 스러스트 판과 축의 직가곧 가공오차가 존재하기 때문에 가공하기는 쉬우나 회전시에 의의 영향에 의해 회전 정밀도 유지가 어렵다는 단점을 지니고 있다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 사용되는 베어링에는 원추형(conical) 베어링과 구면형(spherical) 베어링이 쓰이고 있다. 이러한 원추형 베어링과 구면형 베어링은 가공오차를 베어링과 축의 현압 연마로써 없애줄 수 있으며 베어링이 축방향 하중과 경방향 하중을 동시에 지지하여 줌으로써 기계 전체의 부피를 줄이고 회전 정밀도를 향상시켜 주는 것으로 알려져 있다. 그러나 구면의 베어링 간극을 정확히 가공하기 어려운 단점이 있어 축과 베어링을 현압연마하여 가공한 후에 두부품을 중심선상에서 분리시키므로써 요구되는 간극을 얻을 수 있는 원추형 베어링이 많이 쓰이고 있다. 본 연구에서는 직접 수치 해법을 이요하여 원추형 베어링의 유막내의 압력 분포를 계산하고 이 합력인 하중지지 용량이 축방향 하중과 경방향 하중을 지지하는 특성을 이론적으로 검토하여 외부 가압 원추형 베어링으 특성수를 파악하여 설계자료를 제시하고자 한다.

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윤활유와 베어링 볼을 내장한 원통형 구조물의 감쇠특성에 관한 실험적 연구 (Experimental study on the damping characteristics of a cylindrical structure containing oil and bearing balls)

  • 류봉조;송선호
    • 소음진동
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    • 제6권1호
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    • pp.107-114
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    • 1996
  • 윤활유와 베어링 볼을 내장한 원통형 구조물이 외부로부터의 굽힘 하중을 받을 때의 진동감쇠 특성을 조사하였다. 심험대상인 원통형 구조물의 내부에는 윤활유의 점성력과 베어링 볼의 관성력에 의한 저항력이 발생하며 이 저항력에 의하여 원통형 구조물의 진동이 감쇠된다. 윤활유와 베어링 볼의 감쇠력이 최대가 되는 최적 혼합체를 찾기 위하여 점도가 다른 윤활유와 재질 및 직경이 다른 베어링 불을 알루미늄관에 넣고 감쇠력을 측정하였다. 실험 결과를 무차원 변수를 사용하여 분석하였으며 수평 원통과 수직 원통의 감쇠율을 비교하였다. 수령 원통의 경우에 감쇠율의 변화가 거의 없었으나 수직원통의 경우 원통 길이에 대한 베어링 볼 직경 의 비율이 약 0.28 이상부터 감쇠율이 증가하기 시작하였다. 볼의 직경과 원통 직경 비에 대한 감쇠율의 변화와 세장비 및 중력 효과에 대한 감쇠율의 영향도 조사하였다.

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자기베어링의 실시간 정밀제어를 위한 원통형 정전용량 변위센서의 새로운 설계 (New Design of Cylindrical Capacitive Sensor for On-line Precision Control of AMB Spindles)

  • 전수;안형준;한동철
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
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    • pp.548-553
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    • 2000
  • A new design of cylindrical capacitive sensor(CCS) for the displacement measurement of precision active magnetic bearing(AMB) spindle is presented in this paper. This research is motivated by the problem that existing 4-segment CCS is still sensitive to the $3^{rd}$ harmonic component of the geometric errors of a rotor. The procedure of designing new CCS starts from the modeling and error analysis of CCS. The angular size of CCS is set up as a design parameter, and new 8-segment CCS is introduced to possess an arbitrary angular size. The optimum geometry of CCS to minimize the effect of geometric errors is determined through minimum norm approach. Experimental results with test rotors have confirmed the improvement in geometric error suppression.

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콘크리트 충진 베드를 적용한 초정밀 무심 연삭기의 구조 특성 해석

  • 김석일;조재완
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.318-318
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    • 2004
  • 원통 연삭기(cylindrical grinding machine)는 원통형 공작물을 센터나 척으로 지지하면서 연삭 공정을 수행하기 때문에 연속적인 작업이 어렵지만, 무심 연삭기(centerless grinding machine)는 원통형 공작물을 받침판으로 지지하면서 연삭 숫돌(grinding wheel)과 조정 숫돌(regulating wheel)로 연삭 공정과 축방향 이송을 동시에 수행하기 때문에 연속적인 작업이 가능하다. 특히 고정밀 부품을 작업자의 숙련도와 무관하게 고능률적으로 가공할 수 있는 무심 연삭기는 구름 베어링, 축, 피스톤 핀 등과 같은 고정밀 기계류 부품들을 대량 연삭하기 위한 용도로 많이 사용되어 왔다.(중략)

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급유홈의 크기와 위치가 원통형 저널 베어링의 정적성능에 미치는 영향 (The Effect of Dimensions and Location of Oil Grooves on the Static Performance of a Cylindrical Journal Bearing)

  • 손상익;김경웅
    • Tribology and Lubricants
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    • 제26권4호
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    • pp.209-218
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    • 2010
  • In this study, the effect of dimensions and location of oil grooves on the static performance of a cylindrical journal bearing is analyzed numerically. Axial length, circumferential length and location of oil grooves are considered as parameters. Cavitation occurs within the diverging region of a journal bearing. The distribution of cavitation region where cavitation occurs varies with dimensions and location of oil grooves and affects the performance of a journal bearing. Elrod's cavitation algorithm which implements JFO boundary conditions based on the principle of mass conservation at the interfaces between cavitation and full film region is adopted in order to consider the effect of cavitation. The result shows that parameters, especially location of oil grooves have a great effect on the static performance of a journal bearing.

물 정수압 저널 베어링의 이론적 해석 (Theoretical Analysis of Water Hydrostatic Journal Bearings)

  • 박성환;박상신
    • Tribology and Lubricants
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    • 제27권2호
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    • pp.71-76
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    • 2011
  • In this study, the nondimensional load capacity of water hydrodynamic journal bearings is calculated. A generalized coordinate formulation is applied to handle the complexity of bearing geometry. A window-based analysis program is developed to analysis the cylindrical hydrostatic bearings. Load capacities are calculated according to some design parameters such as clearance, diameter of orifice, size of recesses and temperature. The results are presented and discussed.

씰리스 실린더 특성 해석에 관한 연구 (Characteristics Analysis of Sealless Cylinders)

  • 서현석;김동수;유찬수
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.824-827
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    • 2003
  • The study of Sealless Cylinder is presented. The cylinder has a piston with air bearing. The piston has a partly cylindrical and partly conical shape. The description of system geometry is follows by the flow rate equations. Then pressure distribution and Bearing force equations are derived. Several non dimensional parameters are suggested. The relationship among bearing force, leakage flow and geometry of the bearing is investigated by simulation. And determination method for optimal design of sealless cylinder is given. A prototype of seatless cylinder which had rod bearing with four pockets, five pockets, and six pockets was built respectively.

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씰리스 실린더 모델링 및 시뮬레이션 (Modelling and Simulation of Sealless Cylinders)

  • 김동수;서현석;최병오
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.1911-1915
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    • 2003
  • The study of Sealless Cylinder is presented. The cylinder has a piston with air bearing. The piston has a partly cylindrical and partly conical shape. The description of system geometry is follows by the flow rate equations. Then pressure distribution and Bearing force equations are derived. Several non dimensional parameters are suggested. The relationship among bearing force, leakage flow and geometry of the bearing is investigated by simulation. And determination method for optimal design of sealless cylinder is given. A prototype of sealless cylinder which had rod bearing with four pockets, five pockets, and six pockets was built respectively.

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고성능 씰리스 실린더의 해석 및 누설유량 시험 (An Analysis and Test for Leakage Flow of Sealless Cylinder)

  • 김성종;김동수;이승현
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.961-966
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    • 2004
  • The cylinder without seal has a piston with air bearing which is partly cylindrical and conical shape. The description of system geometry is deviation by the flow rate equation. Then pressure distribution and bearing force equations are derived. Several non-dimensional parameters are suggested. The relationship among bearing force, leakage flow and geometry of the bearing is investigated by simulation. And determination method for optimal design of sealless cylinder is given. A prototype of sealless cylinder which had rod bearing with four pockets, five pockets, and six pockets was built respectively. As a result of leakage flow test, it is evaluation to air bearing in sealless cylinder.

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소형 고속 구름베어링의 연료윤활 특성 연구 (Study on Fuel Lubrication Performance of a High Speed Rolling Element Bearing)

  • 김기태;김성균
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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    • pp.424-426
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    • 2008
  • 초소형 가스터빈에 사용되는 소형 고속 구름베어링의 연료윤활 특성을 실험적으로 조사하였다. 윤활유로는 항공용 가스터빈에서 사용되는 MIL-PRF-7808 터빈오일과 항공용 가스터빈의 추진연료로 사용되는 JP-8 연료를 사용하여 운용특성을 비교하였고, 시험용 베어링으로는 내경 17 mm의 깊은 홈(deep groove) ball bearing과 내경 20 mm의 원통형(cylindrical) roller bearing을 사용하였다. 베어링의 연료윤활에 따른 특성을 비교하기 위하여 오일 및 연료를 공급하며 고속베어링 시험을 수행할 수 있는 시험 장치를 개발하여 하중, 냉각공기 온도, 윤활유량 및 회전속도를 변화시키면서 시험을 수행하였다. 30,000 rpm에서 70,000 rpm까지 회전속도를 변화시키면서 시험한 결과 깊은 홈 볼베어링은 축하중과 회전속도가 증가하는 경우 베어링 케이지에 마모가 발생하였으며 마모상태는 오일윤활보다 연료윤활시 마모가 더 많이 발생하였고 본 베어링의 속도한계인 59,000 rpm까지는 연료 윤활로 운용이 가능하다는 것을 확인할 수 있었다. 연료윤활의 경우가 오일윤활의 경우보다 베어링 온도가 더 낮은 것을 알 수 있었는데 이는 베어링의 냉각특성이 연료윤활인 경우가 오일윤활의 경우보다 더 좋기 때문이라 판단된다. 본 실험을 통하여 소형 항공용 가스터빈의 주축 베어링 윤활방식으로 연료윤활 방식이 적용 가능함을 확인할 수 있었다.

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