静圧気体軸受により支持された超小型・高速スピンドルの開発

开发由静压气体轴承支撑的超紧凑高速主轴

• 批准号: 18860066
• 负责人: 宮武 正明
• 金额: $ 1.75万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18860066/
• 关键词: 超小型スピンドル; 超高速スピンドル; 静圧気体軸受; 浮動ブッシュ; 多孔質軸受

近年,静圧気体軸受の新しい用途として,マイクロマシンや,固体NMR装置に内蔵されている回転試料管の支持軸受など,軸径5mm以下の小型軸受への適用が増えてきている.これらの小型軸受には小型化に加えて様々な性能要求があるが,特に固体NMR装置においては,200万rpm以上の超高速回転が要求されている.そこで,本研究においては,安定限界を飛躍的に向上させるために,軸径5mm以下の超小型の点状給気型静圧気体軸受の高速安定性に関して,実験的に検討を行い,その設計指針を得た.また,この軸受は,加圧気体を軸受中心に等間隔で配置された給気孔から,軸受すきまに給気する構造となっているが,本研究で取り扱うような超小型の静圧気体軸受においては,軸受中央の給気孔から,軸受端までの距離が2mm以下と非常に短いため,圧力勾配が大きくなり,軸受すきま内の気体流速が非常に早くなることが予想される.結果として,気体の慣性力の影響が大きくなり,剥離が発生するなど,軸受すきま内の流れは,従来のレイノルズ方程式とは異なる流れになることが予想される.また,軸受面積において給気孔が占める割合が大きいため,給気孔近傍の圧力分布が,軸受特性全体に与える影響が大きくなると考えられる.以上のことより,本研究では,小型静圧気体軸受の特性を解析するために,軸受すきま内の圧力分布を詳細に測定し,検討する必要があると考えた.そこで,小型点状給気型静圧気体ジャーナル軸受の軸受すきま内圧力分布を測定できる実験装置を作製し,軸受すきまおよび給気孔数などが軸受すきま内圧分布に与える影響に関して検討を行った.

近年来，作为静压气体挖空的新应用，该轴直径为5 mm或更少的小轴承，例如微型机器和支撑旋转样品的支撑轴，此外还内置在固体NMR设备中。 ，有各种各样的表演，尤其是超高速度旋转200万rpm或更多，尤其是在固体NMR设备中，因此这项研究极大地提高了稳定性限制。进行了5 mm或更少的轴直径的静压花园，并获得了设计指南。在轴承中心的间隔，但在本研究中处理的超小静压气孔中，从轴承中心的空气供应孔中，因为到轴向接收器的距离为2 mm或更小，可以预期压力梯度将增加，并且预期轴承内的气流速度预计轴承中的轴承的流量与常规的雷诺方程有所不同，例如剥离的发生认为对整个轴承特征的影响将在这项研究中增加，以分析小型静压气体轴的特征，必须详细测量轴接受的压力分布，一个小的静态压力气体期刊轴向轴向轴向轴向轴向轴向，可以测量内部压力分布，并且轴承和空气供应孔的数量被给予闷闷不乐的内部压力分布的影响。我们检查了。