• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1994년도 제19회 학술대회
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• pp.56-64
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• 1994

탄성유체윤활 (elastohydrodynamic lubrication : EHL)이론은 구름 베어링, 기어 및 캠기구 등과 같이 집중 하중을 받는 기계 요소에서의 윤활 현상을 설명하는 이론으로서, 윤활부분에서 금속 접촉이 발생하지 않도록 기계요소를 설계하기 위하여 필요한 최소유막두께를 결정하는 데 사용된다. 그리이스는 대표적인 윤활제로서 구름 베어링의 윤활에 있어서 중요한 위치를 점하고 있다. 현재 집중 하중을 받는 기계 요소의 윤활에는 윤활 구조의 간편화, 보수의 용이성, 먼지나 이물의 침입 방지 등에 유리한 그리이스 윤활의 사용이 확대되고 있다. 현재 전동기, 가정용 전기기기, 측정기 등에 쓰이는 구름 베어링의 경우는 거의 전량 그리이스 윤활이 사용되고 있다. 지금까지의 연구는 유동특성상의 복잡성 때문에 무한장 선접촉 등온 EHL 문제에 대한 해석이었고, 아직까지는 그리이스 윤활 TEHL 해석에 관한 연구는 발표된 바 없다. 본 연구에는 Herschel-Bulkley 모델 그리이스 EHL문제를 열탄성유체윤활해석하여 보다 정확한 접촉부의 압력분포와 유막형상을 예측하고자 한다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1986년도 제4회 학술강연회초록집
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• pp.47-51
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• 1986

로울러 베어링의 로울러는 길이방향으로 적당하게 Profiling하여 양단부에서 발생하는 응력집중을 줄이고 있다. 로울러와 레이스간의 접촉을 단순한 탄성접촉문제로 해석하는 경우에는 유막의 개념이 없어서 로울러와 레이스 사이의 압력분포와 유막형상을 정확하게 나타내기가 어려우므로 탄성변형과 압력에 따른 윤활유의 점도 변화를 고려한 탄성유체윤활(EHL)해석이 필요하다. 대부분의 해석은 무한장 로울러로 취급하는 것이 보통이며 실제의 로울러에 해당하는 유한한 길이의 선접촉 EHL 해석은 Mostofi & Gohar 및 Kuroda & Arai의 해석 정도이나 각각은 수렴하중이 작거나 로울러의 길이가 아주 짧은 경우에 해당한다. 본 연구에서는 FDM과 Newton-Raphson method를 이용하여 길이가 유한한 실제 크기의 Profiled 로울러에 대한 EHL상태에서의 압력분포와 유막형상을 보다 하중이 온 경우에 대해서 구하고자 한다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1992년도 제16회 학술강연회초록집
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• pp.57-62
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• 1992

탄성 유체 윤활은 윤활 표면의 탄성변형이 중요하게 다뤄지는 윤활의 형태로, 주로 로울러 베어링이나 기어와 같이 선접촉 집중하중을 받는 기계요소와 관련이 많다고 할 수 있다. 역사적으로 볼때 탄성 유체 윤활은 20 세기에 들어서 윤활 분야에서 획기적인 발전을 해온 것 중의 하나라고 볼 수 있으며, 윤활상태의 폭넓은 해석 뿐만아니라 전에는 고려하지 못했던 큰하중을 받는 기계요소들에 대한 윤활상태를 규명하는데 지대한 역할을 할 수 있음을 시사하고 있다. 한편 오래전 부터 실험적으로 탄성유체윤활을 해석함에 있어서 우선 고전적인 Reynolds 윤활 방정식에 윤활제의 유성특성인 고압하에서의 점성의 압력 의존성이 대단히 큰 피에조 점성효과를 고려하지 않으면 안된다. 나아가 등점도 조건하에서 재료의 탄성 변형을 함께 고려하여 연립 방정식의 형태로 구성해서 피에조 효과에서 발생하는 강한 비선형성을 갖는 대수 방정식의 해를 구하는 방안을 강구해야 한다.

• Tribology and Lubricants
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• 제25권5호
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• pp.335-341
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• 2009

Elastohydrodynamic lubrication (EHL) analysis shows that film thickness is very flat in the contact area and pressure distribution is somehow similar to that of Hertzian contact pressure except the outlet region with pressure spike. These typical patterns of EHL film thickness and pressure are the cases under the steady contact conditions of applied loads and speeds. However, many engineering contacts are rather under the conditions of varying loads and contact speeds, and therefore the predictions for endurance life and performance of machine elements with steady EHL analysis are not suitable in many occasions. This study shows the differences in film thickness formation and pressure distribution between steady and transient contact conditions in several contact cases.

• 대한기계학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.262-270
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• 1988

본 연구에서는 필자들의 수치해석방법을 발전시켜 프로파일링을 한 로울러의 프로파일 시작점부근에서의 압력과 유막의 거동을 보다 상세하게 해석하고자 한다.이를 위하여, 수치해석시 로울러 길이방향의 분할을 불균일하게 하여 프로파일 시작점부근에서의 절점의 간격을 조밀하게 하였으며 윤활유의 압축성효과도 고려하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제28권4호
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• pp.153-159
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• 2012

Tapered roller bearings are widely used in high axial-load and radial-load applications. In this study, a numerical analysis is performed to study a finite line contacts EHL problem between a tapered roller and raceway in tapered roller bearings. Converged solutions are obtained for moderate load and material parameters using a finite difference method with non-uniform grids and the Newton-Raphson method. The contours and sectional plots of pressure distribution and film shape are compared. The pressure distribution and film shapes near both ends of the roller are very different from those in the central part and are transversely asymmetric. The maximum pressure and absolute minimum film thickness always occur at the small end of the roller.

• Tribology and Lubricants
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• 제29권6호
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• pp.353-359
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• 2013

The rollers and/or races in cylindrical and tapered roller bearings should be profiled to relieve high edge stress concentrations caused by their finite lengths and misalignment. In this study, a numerical analysis was performed to investigate the elastohydrodynamic lubrication (EHL) of a Lundberg profile-type cylindrical roller. A finite difference method with fully nonuniform grids and the Newton-Raphson method were used to present detailed EHL pressure distributions and film shapes, as well as the variations in the minimum and central film thicknesses with the profile modification coefficient. In the Lundberg profile, the maximum pressure and minimum film thickness always occurred near the edges. Proper modification of the Lundberg profile considerably increased the minimum film thickness.

• Tribology and Lubricants
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• 제2권2호
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• pp.12-19
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• 1986

냉각성, 난연성, 그리고 경제성의 면에서 우수한 윤활특성을 갖고 있는 이멀션윤활제를 사용하여 로울러와 프레이트간의 선접촉 및 광간섭계의 실험장치를 통하여 탄성유체윤활 영역에서의 윤활기구 및 분산립자의 거동기구를 명확히 하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 스퀴즈 유막내의 유동은 윤활간극이 비교적 넓은 경우와 좁은 경우로 대별하여 전자의 경우에는, 입자분포 및 속도분포의 영향이 크게 나타나며, 후자의 경우는 이멀션입자가 간극내에 정지하여 유막두께의 감소와 더불어 변형되어 간다. 2. 스퀴즈 유막내의 O/W, W/O 각 이멀션의 유동은 간극이 클 경우, 입경에 의한 속도차가 역으로 나타나고, 작은 경우에는 잔류액적의 분포가 서로 다르며 그밖에 O/W 형은 W/O 형에 비하여 분산입자가 쉽게 변형하는 것을 알 수 있다. 3. EHL영역입구부에서는 입자의 유동속도가 극히 적은 정체영역이 존재하며, 그 부근에서의 입자의 거동은 입경에 따라서 다르다. 4. 2색광에 의한 광간섭선의 관찰에 의하여 탄성유체윤활 영역내를 통과하는 이멀션유를 확인함과 동시에 EHL영역입구부에서의 분열거동이 관찰되었다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2001년도 제34회 추계학술대회 개최
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• pp.364-373
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• 2001

This paper describes the variation of lubricant's temperature effects on elastohydrodynamic lubrication. The Newton-Raphson technique was used to solve the simultaneous system of Reynolds and elasticity equations. To show effects of lubricant's temperature, average temperature across the oil film was calculated using the energy equation. Pressure distribution, film shape, and temperature distribution were obtained for fully flooded conjunctions, and various dimensionless speed parameters while load and material parameters were held constant. Minimum film thickness were obtained for various material properties while load and velocity were held constant. It is drawn that the thermal effects have a strong influence on a minimum film thickness under high rolling velocity and slip ratio.

• Tribology and Lubricants
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• 제31권4호
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• pp.177-182
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• 2015

Tapered roller bearings are widely used in equipment where high combined thrust and radial loads are experienced. A certain amount of tilting between the tapered rollers and the races always occurs because of bending moment load conditions and shaft deflection. It is now well understood that a coherent elastohydrodynamic lubrication (EHL) film separates the rollers and races. In spite of extensive study on EHL problems for over half a century, relatively few studies have focused on the finite line contacts problem. This study presents a complete numerical analysis of the effects of roller tilting on the EHL characteristics in a tapered roller bearing. We systematically analyze this highly nonlinear problem using finite differences with fully non-uniform grids and the Newton-Raphson method. Detailed EHL pressure distributions and film shapes are presented under moderate loads and material parameters. A very small roller tilting significantly affects the pressure distributions and film shapes near both ends of the roller. Moreover, the effect of tilting on the EHL characteristics at the small end is much greater than that at the large end. Therefore, in designing optimum profiles for tapered roller bearings, the profile radius should be larger at the small end.