接触問題解析プログラムTED/CPA
TED/CPAの機能
            ツギ  
 12. 平板滑り軸受の流体潤滑の計算
 10. 平板ヘイバンスベ軸受ジクウケ流体リュウタイ潤滑ジュンカツ計算ケイサン
平板滑り軸受の計算が可能です。2枚の回転する円盤の間を流体で満たし、どちらかの円盤
の表面に溝を作るなどして動圧を発生させることによって荷重を支えます。
圧力分布、油膜厚さ分布、荷重等を求めることができます。
レイノルズの方程式を有限要素法で計算します。各節点への流入量が0になるように圧力の
方程式を繰返し計算で解きます。計算領域で質量保存則が満足されます。
マルチレベル法では矩形メッシュを使用しますが、有限要素法では計算領域として円形、扇形、
矩形等さまざまな形状が可能です。
平板滑り軸受の流体潤滑の計算例
テキスト ボックス: HERRING BONE 平板滑り軸受の流体潤滑の計算です。
XY平面に平行な2枚の円板の間に流体が満たされている状態で、上板を回転させることによって、 Z軸方向の荷重を支えます。下板には、図のような溝が付けられてます。

45度の周期境界ですから、図の赤色部の範囲だけ計算しました。

上板の浮上量h0を10μm、常圧粘度を10-7 MPa・secとして計算しました。
内外周で大気圧を0としています。

計算の結果、支持荷重は40KN弱になりました。支持荷重は大きいですが、平均面圧は1MPaのオーダーです。

隙間h0を変化させて計算し、h0と支持荷重Fzの関係を示すグラフを描くことができます。
テキスト ボックス: 右図は計算に使用したMesh図と計算結果の流れ図(Flow)です。
下図は流体潤滑圧力Phd、油膜厚さHの分布図です。

溝部で大きな荷重を支えることが分かります。