엔진용 미끄럼 베어링의 탄성유체윤활 해석(EHL analyses on plain bearings for engines)

전문가 제언

□ 베어링이 오랜 시간동안 가동되기 위해서는 유체유막으로 분리되고, 베어링 면에 가해지는 접촉응력의 크기, 최소유막의 크기, 압력발생에 의한 윤활유 점도의 증가, 베어링에 미치는 하중, 속도, 베어링의 재질 등을 고려한 탄성변형과 압력에 따른 윤활유의 점도 변화를 고려한 탄성유체윤활(EHL, Elasto-hydrodynamic lubrication) 해석이 필요하다.

□ 엔진용 미끄럼 베어링의 성능 예측에 베어링을 강체로 취급하는 유체윤활이론이 일반적으로 이용되고 있으며, 가혹한 조건하에서 베어링 표면의 탄성변형도 고려하여 탄성유체윤활 이론을 적용, FEM모델로부터 추출한 베어링 표면의 컴플라이언스 행렬(compliance matrix)에 의해 구하고, 유막두께는 연립방정식이 비선형이 되기 때문에 Newton- Raphson법을 적용한 것은 바람직하다.

□ 변동하중에서 유막특성은 Reynolds방정식으로 좌표계 및 커넥팅 로드와 베어링의 모델링을 하였다. 윤활유는 Newtonian 유체로써 유막의 온도는 일정하다고 가정하고, 점도는 압력의존성을 Barus식으로부터 고려하였다.

□ 연소압력의 영향에서 베어링 내면은 오목형상으로 변형, 유막두께의 최대치는 중앙에 위치, 최소치는 단부에 위치, 연소압력의 상승에 따라 유막두께의 최소치는 감소하였다. 베어링 변형량은 연소압력의 상승으로 커지고, 유막압력의 최대값은 베어링 폭의 중앙에 있으며, 연소압력의 상승과 함께 증가되었다.

□ 베어링은 동적하중의 변화에 따른 최소 유막두께의 유지가 필요하고 유막압력 상승이 없어야 하므로 커넥팅 로드 베어링의 성능에 영향을 미치는 하우징의 탄성변형을 더욱 더 연구하고, 축의 회전속도에 따른 변화와 실린더 압력의 변동에 대한 커넥팅 로드 베어링 시뮬레이션에 의한 실용이 활성화되어야 한다.

저자

Yutaka OKAMOTO

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2004

권(호)

49(4)

잡지명

트라이볼로지스트(A058)

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

323~329

분석자

임*생

분석물

• 엔진용 미끄럼 베어링의 탄성유체윤활 해석.pdf [175,546 byte]

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