有限幅ジャーナル軸受の油膜破断考慮流体潤滑解析（第2報,ストライエーションの考慮）

摘要

滑り軸受は，タービンや発電機やエンジンに至るまで，身の回りの様々な回転機械において不可欠な機械部品として用いられており，特にその流体潤滑に関するトライボロジー研究は高性能機械の設計においてとても重要である．この研究分野において，特に回転方向が変化する揚水発電の回転機械軸受や変動荷重がかかるエンジン軸受のような非定常状態における滑り軸受の性能は未だ不明な点が多い．滑り軸受の動特性を明らかにするために，まず基礎研究として定常状態における滑り軸受の静特性をより詳細に検討することが必要であり，その結果を動特性の解明に活かすことが求められる．ジャーナル滑り軸受の負荷は潤滑油膜に発生する圧力よって支えられている．しかし，実際の定常状態運転に，軸受の荷重を受けない逆くさび領域において油膜が破断し，油が筋状に流れる現象が発生し，軸受性能に大きな影響を与える．また，定常運転時でも，くさび領域の終了付近において若干の負圧が測定されることが知られており，逆くさび領域の油の筋状流れ（本研究ではストライエーションと呼ぶ）はくさび領域に影響を与えていると考えられる．この油膜破断現象については，様々な観点から多くの研究がなされてきた．しかし，従来の研究の中には油膜が破断し油が筋状に流れている領域（ストライエーション域）が完全油膜を形成している領域（完全油膜域）に与える影響を考慮していないものが多い．また，実験において完全油膜域の終了付近で負圧が測定される現象を説明できない．そこで本研究では，,油膜破断領域において筋状流れを仮定し，このストライエーション域と完全油膜域を連成解析する手法を確立することを目的とする．そして，実際の実験結果と比較することによって，この解析方法が妥当であるかを検証する．さらに,軸受中央と両端のストライエーションの有無についても場合分けを行い，それが油膜形状や圧力分布などに及ぼす影響を考察する．