윤활유 내의 기포가 저널 베어링 성능에 미치는 영향

Abstract

윤활유 내에 균일하게 분포된 공기 기포가 저널베어링에 미치는 영향을 이론 및 실험적으로 해석하였다. 수치해석으로 정상, 등온 상태의 공기-오일 혼합물에 대해 레이놀즈 식을 풀었다. 기포의 크기와 표면장력의 영향을 고려하였으며, 기포는 유선을 따라 이동하고, 분리나 합체가 되지 않는다고 가정하였다. 또한 오일의 압력과 체적건도의 변화에 따른 혼합물의 밀도 및 체적건도 변화를 고려하였다. 수치해석 결과, 임계체적건도까지는 체적건도가 증가함에 따라 저널베어링의 부하지지능력이 증가하나, 그 이상이 되면 부하지지능력이 감소하였다. 다공질 튜브를 사용하여 오일 내에 크기 100미크론 이하의 기포를 생성할 수 있는 장치를 개발하였다. 공기-오일 혼합물의 점도를 회전원통점도계로 실측하고, 체적건도에 따른 점도 모델식을 제시하였다. 저널베어링의 부하지지능력 및 자세각 등 정특성 실험장치를 개발하여, 부하, 축 회전속도 및 체적건도가 공기-오일 혼합물의 정특성에 미치는 영향을 살폈으며, 그 결과를 이론 해석 값과 비교, 고찰하였다.