• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
• /
• 1996.05a
• /
• pp.24-29
• /
• 1996

본 연구에서는 베어링 하우징의 탄성 변형을 고려한 커넥팅 로드 베어링의 탄성 유체 윤활 해석을 통해 축 중심의 궤적, 최소 유막 두께 변화, 최대 유막 압력 변화를 예측하였다. 베어링 하우징의 탄성 변형을 고려한 해석 결과 강체 해석 결과보다 축의 편심율과 최소 유막 두께는 크게, 최대 유막 압력은 낮게 예측되었다. 또 축의 회전 속도가 증가할수록, 실린더 압력이 증가할수록 최소 유막 두께는 감소하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
• /
• 1992.06a
• /
• pp.66-70
• /
• 1992

고전적 동수압유체윤활이론은 유막 내의 점성을 일정하다고 가정한다. 유막의 전개방향이나 유막두께방향으로의 온도변화를 결정하는 데 이론적으로나 실험적으로 어려움이 있으므로 이 간소화는 베어링설계에 널리 사용되었다. 그러나 많은 실험적 관찰은 등점성 동수압유체윤활이론은 유막내의 온도상승이나 하중지지용량의 감소를 설명하지 못함을 입증하였다. Fogg는 평행한 추력베어링이 하중을 지지할 수 있음을 발견하였으며 이 fogg의 효과는 동수압 유체윤활이론의 예측과 반대되는 것이고 Thermal wedge라는 개념으로 설명되었다. Hunter와 Zienkiewicz는 유막내에서의 에너지 균형에 관한 이론적 연구를 소개하였고, 온도효과와 이로 인한 유막두께 방향의 점도 변화는 무시될 수 없다는 결론을 내렸다. 본 해석에서는 압력분포를 근사해법으로 구하여, 선지지되는 2차원 틸팅패드 트러스트베어링에서 패드의 탄성 변형을 고려한 열유체윤활해석과 고려하지 않은 얼유체윤활 해석의 결과를 서로 비교함으로서 패드의 변형이 유막의 압력장과 온도장에 미치는 영향과 패드두께의 변화가 유막의 온도장과 압력장에 미치는 영향을 고찰하고자 한다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.11 no.9
• /
• pp.3119-3124
• /
• 2010

The purpose of this paper is to analyze dynamic behaviors of the oil film thickness and engine bearings in both aligned and misaligned operation conditions of a crankshaft using computer simulation techniques. A crankshaft as an elastic body is modeled for a misaligned crankshaft which is very important design parameter of the film thickness and engine bearings. In this analysis, a dynamic characteristic of a minimum oil film is analyzed based on the elastohydrodynamic lubrication theory. The boundary conditions for analyzing the film behaviors include non-linear constraint forces and bending moments in engine bearings. The more expedient model of an engine bearing is extended to consider the effect of crankshaft misalignment. The computed results indicate that the minimum oil film thickness that causes a major influence on the performance of engine bearings has showed a decrease of 16% to 24% for the misaligned crankshaft compared with an aligned crankshaft. The computed results show that the misalignment of a crankshaft inevitably brings the reduction of minimum oil film thickness and this may increase the failure of a bearing. These results as design parameters are very useful for a bearing designer as a firm reference data of an automotive engine.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
• /
• 1992.11a
• /
• pp.13-18
• /
• 1992

대형 틸팅패드 저어널베어링은 고속안정성 특성이 우수한 베어링으로서 시스템의 안정성이 매우 중요시되는 터빈발전기 등 대형 고속 회전기계에 많이 사용되고 있다. 그런데 이들 대형 저어널베어링에서는 유막의 온도상승이 매우 많고, 유체의 흐름이 거의 난류영역에 이르기 때문에 베어링의 운전특성을 정확하게 예측하기가 어려운 실정이다. Hopf & Schuler는 대형 틸팅패드 저어널베어링에 대한 실험적 연구에서 유동상태에 따라 베어링의 온도분포가 서로 달라진다고 발표하였다. 대형 틸팅패드 저어널베어링은 구조적으로 유동상태가 복잡할 뿐만 아니라 계산과정도 까다로운 편이어서 온도상승과 난류를 고려하여 엄밀하게 운전특성을 예측한 연구는 거의 없다. 따라서 본 연구에서는 대형 틸팅패드 저어널베어리으이 운전특성을 보다 엄밀하게 예측하기 위하여 3차원 적으로 유막의 점도변화 및 패드에서의 열전달을 고려하고, 와점성계수를 이용한 난류윤활이론을 사용하여 유막의 온도상승 및 난류가 베어링의 온도분포, 부하능력, 마찰손실 등의 운전특성에 미치는 영햐을 보다 엄밀하게 제시하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
• /
• 1992.06a
• /
• pp.82-96
• /
• 1992

동하중을 받는 엔진 베어링을 연구하기 위하여 1.5리터, 직렬 4 기통 가솔린 엔진 5개 메인 베어링 모두의 최소 유막 두께를 측정하고, 이론 계산을 수행하였다. 이론 계산은 무한 소폭으로 본 엔진 베어링에 대해 모빌리티 방법을 이용하였으며 유막두께 측정 방법으로는 TOTAL CAPACITANCE METHOD(TCM)을 사용하였다. TCM을 이용한 실험에서 실험의 정도를 높이기 위하여 새로운 베어링 틈새 설정 방법을 제시하였으며, 베어링 캐비테이션(Cavitation) 및 윤활유의 공기 혼입(Aeration)에 의한 시험오차를 해석하였다. 시험과 이론 계산의 결과를 비교한 결과, 정성적인 경향이 비교적 잘 일치하고 있음을 볼 수 있었다. 그러나 정정보로 가정된 이론 계산은 크랭크샤프트 진동 및 각 베어링이 받는 하중의 불균형으로 인한 영향을 예측하지 못함을 알 수 있었다. 엔진 운전중 베어링의 최대 전단율(Maximum Shear Rate)은 $10^7 S^{-1}$ 수준임을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
• /
• 1989.06b
• /
• pp.60-69
• /
• 1989

안정성과 진동억제 특성이 요구되는 터어빈이나 모터등의 고속 회전기계에서는 틸팅-패드 저어널 베어링이 많이 사용되고 있다. 이는 틸팅-패드 저어널 베어링에서는 패드가 피봇이나 로울러로 지지되어 있으므로 윤활유막에서 발생하는 압력의 합력중심이 항상 이 지지점을 지나게 되어 베어링의 안정특성이 향상되기 때문이다. 틸팅-패드 저어널 베어링은 추력 베어링과 같이 불연속적인 윤활면을 갖는다. 그러므로 베어링의 입구부 선단에서 공급되는 윤활유의 충돌로 인한 압력격변이 일어나는데 이때 패드 입구부에서 발생하는 압력을 선단압력이라 한다. 이러한 선단압력으로 인한 베어링의 성능변화에 관한 연구는 주로 추력 베어링에 대하여 이론 및 실험적으로 수행 되어져 왔으며 그 결과들은 선단압력이 베어링의 성능에 미치는 영향을 무시할 수 없음을 보여주고 있다. 그러나 아직도 선단압력의 영향이 제대로 파악되고 있지 못하며, 특히 틸팅-패드 저어널 베어링에서 선단압력의 영향을 조사한 연구는 많이 부족한 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 유한폭 틸팅-패드 저어널 베어링을 모델화한 실험장치를 설계 제작하여 선단압력을 포함한 유막내의 압력분포 및 유막두께를 연속적으로 측정함으로써 틸팅-패드 저어널 베어링의 성능에 미치는 선단압력의 영향을 실험적으로 조사하기로 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
• /
• 1996.04b
• /
• pp.75-79
• /
• 1996

유량 보존 경계 조건을 적용하여 커넥팅 로드 베어링의 성능 해석을 수행하였다. 레이놀즈 경계 조건을 적용하는 경우에 비하여 최소 유막 두께, 동력 손실율과 축방향 유량은 더 작게, 최대 유막 압력은 더 크게 예측되었다. 유량 보존 경계 조건을 적용한 경우 축 방향으로의 공급 유량과 방출 유량이 거의 균형을 이루었다. 물리적으로 타당한 유량 보존 경계 조건을 적용한 커넥팅 로드 베어링의 성능 해석으로 얻어진 동력 손실율과 축 방향 유량을 이용하면, 윤활제의 온도 상승과 그에 따른 점도 변화를 좀 더 정확하게 예측 할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
• /
• v.8 no.4
• /
• pp.36-42
• /
• 1986

내연기관... 1. 미끄럼 베어링 1) 베어링의 마찰력 2) 베어링의 설계 3) 베어링의 재질 4) 유막형성의 역학

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
• /
• 1996.04b
• /
• pp.68-72
• /
• 1996

본 연구에서는 에어오일 윤활하의 고속용 앵귤러 콘택트 볼베어링에 있어서, 여러 축방향의 하중과 윤활량의 변화에 대하여 회전속도에 따른 베어링의 마찰 토오크를 변화를 측정하고, 또한 회전속도, 하중 및 윤활량의 변화가 베어링 접촉부에서의 유막형성에 어떠한 영향을 미치는가를 알아보고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
• /
• 1986.11a
• /
• pp.47-51
• /
• 1986

로울러 베어링의 로울러는 길이방향으로 적당하게 Profiling하여 양단부에서 발생하는 응력집중을 줄이고 있다. 로울러와 레이스간의 접촉을 단순한 탄성접촉문제로 해석하는 경우에는 유막의 개념이 없어서 로울러와 레이스 사이의 압력분포와 유막형상을 정확하게 나타내기가 어려우므로 탄성변형과 압력에 따른 윤활유의 점도 변화를 고려한 탄성유체윤활(EHL)해석이 필요하다. 대부분의 해석은 무한장 로울러로 취급하는 것이 보통이며 실제의 로울러에 해당하는 유한한 길이의 선접촉 EHL 해석은 Mostofi & Gohar 및 Kuroda & Arai의 해석 정도이나 각각은 수렴하중이 작거나 로울러의 길이가 아주 짧은 경우에 해당한다. 본 연구에서는 FDM과 Newton-Raphson method를 이용하여 길이가 유한한 실제 크기의 Profiled 로울러에 대한 EHL상태에서의 압력분포와 유막형상을 보다 하중이 온 경우에 대해서 구하고자 한다.