고속 모터에 적용되는 스퀴즈 필름 댐퍼의 성능 해석

Abstract

고속화, 소형화되고 있는 추세에 있다. 이에 따라 임계속도 (critical speed) 부근 혹은 그 이상에서 작동되는 회전기기들의 수요가 빠르게 증가하고 있다. 그러나 구름 요소 베어링으로 지지되는 회전시스템은 감쇠가 거의 없이 임계속도 부근 혹은 그 이상에서 운전할 경우, 기기에 치명적인 손상을 일으킬 수 있다. 따라서 구름 요소 베어링으로 지지되는 회전시스템은 임계속도 이하로 운전속도를 제한하거나 축 설계 변경을 통한 강체모드 임계속도가 나타나는 위치 조정 또는 감쇠 요소를 추가함으로써 응답의 크기를 억제해야 한다. 스퀴즈 필름 댐퍼(squeeze film dampers, SFDs)는 회전 축-베어링 시스템에 감쇠(damping)를 부여함으로써 불균형 질량으로 인한 회전체-베어링 시스템의 응답과 회전체동역학적 불안정성을 억제하는 효과를 지니고 있다. 본 연구에서는 1차 강체모드 임계속도 이상에서 작동하는 고속 모터(출력: 10 kW, 최대속도: 100 krpm)에 적용되는 SFD의 설계와 그 특성에 대한 해석적 연구를 수행하였다.