• Title/Summary/Keyword: 베어링 강성

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Design of Low Vibration Rotor Considering Bearing Support Stiffness (전동기 베어링 지지강성을 고려한 회전자 저진동 설계)

  • Woo, Sang-Pyo;Lim, Do-Hyeong;Kim, Won-Hyun
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2014.10a
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    • pp.311-313
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    • 2014
  • 전동기는 산업 전 분야에 걸쳐 다양하게 사용되는 회전기기로서, 소형화, 경량화, 고속화하는 추세에 있다. 이는 전동기 프레임의 구조강성을 약화시키고, 축계 위험속도를 낮춤으로써 진동에 취약한 구조를 가지게 된다. 회전체 진동 관련 규정 중 API 684 에서는 베어링 지지강성이 베어링 강성에 비해 3.5 배 이하인 경우 베어링 지지강성이 위험 속도 해석 모델에 포함되어야 함을 명시하고 있다. 산업 현장에서는 베어링 지지강성을 정확하게 산출하기 어려워 이를 고려하지 않고 회전체를 설계하는 경우가 많아 실제 조건에서 예측하지 못한 진동 문제가 발생할 가능성이 있다. 본 논문에서는 전동기 베어링 하우징 및 프레임에 대한 가진 시험을 통해 얻은 주파수 응답함수의 실수부를 분석하여 베어링 지지강성을 추출하는 방법을 제시하였다. 이를 바탕으로 유한요소 해석모델을 이용하여 베어링 지지강성을 해석적으로 예측하는 기법을 정립하였다. 추출된 베어링 지지강성을 축계 해석 모델에 포함하여 베어링 지지강성 포함 유무에 따른 축계 위험속도 및 안정성을 비교하였다. 그 결과 베어링 지지강성을 포함한 경우, 보다 정확한 위험속도 및 진동응답 수준을 예측할 수 있음을 확인하였다.

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Mode Characteristics of Spur Gears and Ball-Bearing Stiffness (볼 베어링의 강성과 스퍼기어 계의 모드 특성)

  • Park, Chan IL
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.40 no.5
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    • pp.489-495
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    • 2016
  • This study focuses on a detailed ball-bearing model for spur gears. The nonlinear ball-bearing stiffness with radial clearance is derived and calculated. The bearing stiffness is used to the 3-degree-of-freedom (DOF) spur gear system model. The mode characteristics of the gear system model are analyzed and verified by performing finite-element analysis (FEA). From the results, the bearing stiffness on the radial clearance was more sensitive under low-load conditions compared to high-load conditions. The bearing stiffness significantly affected the gear dynamics in the low-frequency region, while the mesh stiffness affected the high natural frequency.

An Experimental Study on Fiber Reinforced Elastomeric Bearing (섬유보강 면진베어링의 실험적 특성 해석)

  • 문병영;강경주;강범수;김계수
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.6 no.1
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    • pp.1-6
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    • 2002
  • In order to study the characteristics of fiber reinforced bearing, the steel plates of laminated rubber bearing were replaced with fibers which have same effects of steel plates. The comparison of vertical test and horizontal test of laminated rubber bearing and fiber reinforced bearing shows that the effective damping of fiber reinforced bearing is higher than laminated rubber bearing. This result implies the high energy dissipation ability of fiber reinforced bearing under earthquake excitation. These fiber reinforced bearing can be applied to the low-coast building.

Vibration analysis of a misaliagned rotor system supported by ball bearings (축어긋남이 있는 볼베어링 지지 회전체의 진동해석)

  • 이영섭;이종원
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1997.04a
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    • pp.247-252
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    • 1997
  • 축어긋남이 있는 회전체-볼베어링계의 진동을 묘사할 수 있는 모델을 개발하였다. 이 모델은 축어긋남의 효과로서 커플링과 베어링에 작용하는 힘과 모멘트, 그리고 이에 의한 변형을 고려하였으며, 실험과 수치해석 결과로부터 모델의 타당성을 검증하였다. 그 결과는 각축어긋남이 심해짐에 따라 타원 형태의 선회궤적을 보여주며, 어긋남방향의 회전체 고유진동수와 베어링 강성계수가 크게 증가하는 것으로 나타났다. 그리고 이러한 현상은 어긋남 방향의 베어링 모멘트 강성증가에 의한 것으로 밝혀졌다.

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A Study on Active Control of Air Bearing (공기 베어링의 능동제어에 관한 연구)

  • 이정배;김경웅
    • Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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    • 1993.04a
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    • pp.80-84
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    • 1993
  • 공기베어링은 기체으 압축성에 의한 평균화 효과로 운전정밀도가 우수하고 기체의 낮은 점도에 의한 효과로 마찰력과 열발생량이 매우 적으며, 사용가능 온도구간이 저온에서 고온까지 넓고 프로세스 계통내의 기체를 윤활제로 사용할 수 있기 때문에 그 경우 불순물에 의한 오염이 문제되지 않는 장점등이 있다. 이와 같은 특성과 더불어 공기베어링은 지지 물체를 완전히 부상시켜 운전하므로써 마찰$\cdot$마모와 온도변화에 다른 열변형이 문제되지 않는다. 이러한 장점으로 인해서 공기베어링은 현재 정밀기기의 미끄럼면, 각종 측정장치의 테이블지지 기구로 많이 사용되고 있다. 반면 공기베어링의 단점으로는 기체의 낮은 점성계수로 인해서 부하능력이 적고 강성, 감쇄계수 또한 적다. 그리고 기체의 압축성으로 인해 뉴메틱 헤머라는 불안정 현상이 생기기도 한다. 본 연구에서는 스퀴즈 효과를 이용한 능동 공기베어링을 설계, 제작하여 실험하였다. 본 연구의 목적은 강성과 감쇄 계수가 작은 공기 베어링의 단점을 보완하기 위해 드러스트베어링을 대상으로 능동베어링을 설계, 제작하여 그 특성을 연구하고 기초 설계자료를 축적하는데 있다.

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액체금속로용 축소규모 면진베어링 특성시험고찰 및 적용예

  • Yoo, Bong;Lee, Jae-Han;Koo, Kyung-Hoe
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1997.05b
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    • pp.520-525
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    • 1997
  • 액체금속로의 안전성과 경제성을 향상시키는데 중요한 요소로 부각된 면진설계기술을 개발하기 위하여 고감쇠 면진베어링의 축소모델을 제작하고, 성능확인을 위한 다양한 시험을 실시하였다. 면진베어링의 성능을 나타내는 전단강성, 감쇠특성, 항복하중특성값, 전단변형능력 등에 대한 시험결과 전단강성은 목표값에 비하여 작았지만 감쇠값과 전단변형은 목표값에 근접하였다. 이를 이용한 면진 원자로건물의 지진응답을 분석한 결과 면진베어링은 건물의 지진응답 가속도를 대폭 줄여주는 것으로 나타났다.

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Design of an Elastomeric Bearing for a Helicopter Rotor Hub by Non-linear Finite Element Method (비선형 유한요소법을 이용한 헬리콥터 로터허브용 탄성체베어링 설계)

  • Kim, Hyun-Duk;Yoo, Si-Yoong;Park, Jung-Sun
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.38 no.6
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    • pp.612-619
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    • 2010
  • In this paper, an elastomeric bearing for a helicopter rotor hub is designed using nonlinear finite element method. The elastomeric bearing is the main component of the helicopter rotor hub that acts as a hinge to three motions(flapping, lagging and pitching) of rotor blade. The elastomeric bearing consists of rubber and metal plates. The stiffness design of the elastomeric bearing is important because elastic deformation of rubber is served to hinge. Accordingly, the elastomeric bearing is designed to satisfy the stiffness requirements for rotor hub bearing. In this study, a FE model generation algorithm is developed and stiffness characteristic of a rubber plate is analyzed for an efficient design of the spherical elastomeric bearing. It is proven that the elastomeric bearing satisfies stiffness requirements of the spherical bearing for a helicopter rotor hub.

초정밀가공기용 공기베어링주축의 회전정도 향상에 관한 실험적 연구

  • 이득우;이후상;최현기;신영재
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 1992.04a
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    • pp.13-17
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    • 1992
  • 최근 정보, 통신 광산업 등 첨단산업의 발달과 함께 부품의 초정밀가공및 특정에 대한 필요성이 높아지고 있다. 이에 따라 초정밀 가공기 및 초정밀계측기기등의 개발이 활발히 이루어지고 있으며, 이들에는 공기베어링두축이 널리 사용되고있다. 이 같이 초정밀 기기의 주축으로 공기베어링이 주로 이용되는 이유는 다른 베어링에 비해 윤활특성상 운동정도가 높고, 저 마찰특성 등의 장점을 가지고있기 때문이다. 본 연구에선 실험적으로 초정밀가공기용 공기베어링주축의 회전정도에 영향을 미치는 인자들의 상관관계를 파악하여 주축설계 및 제작시의 성능향상방법과 이론적 해석의 기초자료를 제시하고자 한다. 또한 공기베어링주축의 구조에 따른 정적 강성 및 회전정도를 비교하여 구조특성에 따른 차이점을 살펴보고, 주축의 강성과 불평형질량(unbalance mass)에 따른 회전 정도의 변화를 측정하였다.

A case study on the optimal shafting alignment concerning bearing stiffness for 10,100 TEU container carrier (베어링 강성을 고려한 10,100 TEU 컨테이너 운반선의 최적 추진축계 배치에 관한 사례 연구)

  • Lee, Jae-Ung
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.40 no.3
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    • pp.185-190
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    • 2016
  • Damages of the main engine aftmost bearing and the after stern tube bearing tend to increase due to misalignment. And as the shafting system becomes stiffer due to the large engine power, whereas the hull structure becomes more flexible due to optimization by using high tensile thin steel plates. And this is the reason that more sophisticated shaft alignments are required. In this study, the optimum shafting alignment calculation was carried out, considering the thermal expansion effect, exploiting the sensitivity index, which indicates the reasonable position of forward intermediate shaft bearing for shaft alignment. and as the main subject in this study, the elastic deformation on intermediate shaft and main engine bearings occurred by vertical load of shaft mass were examined thoroughly and analyzed allowable load of bearings, reaction influence numbers of all bearings. As the result, a reliable optimum shafting alignment was derived theoretically. To verify these results, they were referred to the engine maker's technical information of main engine installation and being used shafting alignment programs of both Korean Register of Shipping and Det Norske Veritas, their reliability were reviewed.

A study and experiment on the stabilization characteristic and the stiffness in Active Magnetic Bearing (자기베어링시스템 강성의 실험적 고찰을 통한 안정화 특성에 관한 연구)

  • 강성구;강종규;홍준희
    • Proceedings of the Korean Society of Machine Tool Engineers Conference
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    • 2004.10a
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    • pp.388-392
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    • 2004
  • Due to the lack of stiffness and difficulties of control, it is hard to achieve well balanced magnetic levitation. In this paper, we analysis the current and position stiffness change according to bias current through experiment. Then, compensation equations were presented. After obtaining PD gain for each bias current and PD gain region through levitation experiment, we consider the characteristics.

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