3로브 공기 저널 베어링으로 지지되는 초소형 회전기기의 회전체동역학적 특성 해석

Abstract

현대 산업이 발전함에 따라 회전기계 시스템은 사용자의 요구에 부응하여 점차적으로 고속화, 소형화 되는 경향을 보여왔다. 소형 고속 회전기계가 원활하게 작동하기 위해서는 회전축과 베어링 사이에 발생하는 마찰을 줄이는 것이 관건이며, 공기 베어링을 통해 이러한 요구조건이 만족된다. 공기 베어링은 대기 중의 공기를 윤활제로 사용하며 베어링 내부 구조에 의해 다양한 종류의 공기 베어링이 존재한다. 그 중 3 로브 베어링은 베어링 내부 표면에 3 개의 로브(Lobe)를 가지며 고속 운전시 안정성이 우수하여 널리 사용되고 있다. 소형 고속 회전기기에 적용되는 3 로브 베어링은 치수 공차에 매우 민감하며 이는 회전기기의 성능 저하를 불러온다. 치수 공차와 더불어 조립 공차는 회전기기의 성능에 큰 영향을 주며 이를 방지하기 위해서 2개의 3 로브 베어링을 하나의 부품으로 설계하였다. 본 연구는 2개의 3 로브 베어링으로 지지되는 회전축-베어링 시스템의 안정성을 해석적으로 확인하였다.