JPH06117434A - スクイズフィルムダンパ式軸受装置 - Google Patents
スクイズフィルムダンパ式軸受装置Info
- Publication number
- JPH06117434A JPH06117434A JP4267718A JP26771892A JPH06117434A JP H06117434 A JPH06117434 A JP H06117434A JP 4267718 A JP4267718 A JP 4267718A JP 26771892 A JP26771892 A JP 26771892A JP H06117434 A JPH06117434 A JP H06117434A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- damper
- gap
- bearing
- sleeve
- inner peripheral
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
- F16C27/04—Ball or roller bearings, e.g. with resilient rolling bodies
- F16C27/045—Ball or roller bearings, e.g. with resilient rolling bodies with a fluid film, e.g. squeeze film damping
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/54—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
- F16C19/546—Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing
- F16C19/547—Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing with two angular contact rolling bearings
- F16C19/548—Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing with two angular contact rolling bearings in O-arrangement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2360/00—Engines or pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2380/00—Electrical apparatus
- F16C2380/26—Dynamo-electric machines or combinations therewith, e.g. electro-motors and generators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mounting Of Bearings Or Others (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 軸受ハウジング３をアルミニウム合金製とし
た場合の熱膨張に伴う振動騒音の悪化を防止する。 【構成】 回転軸２を支持する玉軸受１１の外輪１４が
ダンパスリーブ１５に保持されるとともに、該ダンパス
リーブ１５が軸受ハウジング３に保持される。玉軸受１
１およびダンパスリーブ１５は鉄系材料からなり、軸受
ハウジング３はアルミニウム合金製である。ダンパスリ
ーブ１５と外輪１４との間には内周側ダンパ間隙２０
が、軸受ハウジング３との間には外周側ダンパ間隙２３
が形成されており、内周側ダンパ間隙２０の方が比較的
大きい。
た場合の熱膨張に伴う振動騒音の悪化を防止する。 【構成】 回転軸２を支持する玉軸受１１の外輪１４が
ダンパスリーブ１５に保持されるとともに、該ダンパス
リーブ１５が軸受ハウジング３に保持される。玉軸受１
１およびダンパスリーブ１５は鉄系材料からなり、軸受
ハウジング３はアルミニウム合金製である。ダンパスリ
ーブ１５と外輪１４との間には内周側ダンパ間隙２０
が、軸受ハウジング３との間には外周側ダンパ間隙２３
が形成されており、内周側ダンパ間隙２０の方が比較的
大きい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ガスタービンやター
ボチャージャ等の高速回転軸に用いられるスクイズフィ
ルムダンパ式軸受装置の改良に関する。
ボチャージャ等の高速回転軸に用いられるスクイズフィ
ルムダンパ式軸受装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービン等の高速回転軸の軸受装置
として従来からスクイズフィルムダンパ式軸受装置が知
られている。
として従来からスクイズフィルムダンパ式軸受装置が知
られている。
【０００３】図１０は、その一構成例を示すもので、内
輪５１，転動体５２および外輪５３からなる一対の玉軸
受５４によって回転体５５が回転自在に支持されてお
り、特に、その外輪５３は円筒状のダンパスリーブ５６
に固定されている。そして軸受ハウジング５７の内周と
上記ダンパスリーブ５６外周との間に所定のダンパ間隙
５８が設けられており、ここに潤滑油通路５９を介して
常時潤滑油が供給され、適宜な厚さの油膜が形成される
ようになっている。すなわち、このダンパ間隙５８内の
油膜によっていわゆるスクイズフィルムダンパが形成さ
れるのであり、高速回転する回転軸５５の不つりあいに
よる振動をこの油膜が制振するので、安定した高速回転
を行わせることができるのである（例えば実開昭６３−
３６６３０号公報等参照）。
輪５１，転動体５２および外輪５３からなる一対の玉軸
受５４によって回転体５５が回転自在に支持されてお
り、特に、その外輪５３は円筒状のダンパスリーブ５６
に固定されている。そして軸受ハウジング５７の内周と
上記ダンパスリーブ５６外周との間に所定のダンパ間隙
５８が設けられており、ここに潤滑油通路５９を介して
常時潤滑油が供給され、適宜な厚さの油膜が形成される
ようになっている。すなわち、このダンパ間隙５８内の
油膜によっていわゆるスクイズフィルムダンパが形成さ
れるのであり、高速回転する回転軸５５の不つりあいに
よる振動をこの油膜が制振するので、安定した高速回転
を行わせることができるのである（例えば実開昭６３−
３６６３０号公報等参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のようなスクイズ
フィルムダンパ式軸受装置においては、ダンパとなる油
膜の厚さが非常に重要であり、従って、ダンパ間隙５８
が温度によらず一定となるように、軸受ハウジング５７
をダンパスリーブ５６や玉軸受５４と同じく鉄系材料に
て形成するのが一般的である。
フィルムダンパ式軸受装置においては、ダンパとなる油
膜の厚さが非常に重要であり、従って、ダンパ間隙５８
が温度によらず一定となるように、軸受ハウジング５７
をダンパスリーブ５６や玉軸受５４と同じく鉄系材料に
て形成するのが一般的である。
【０００５】しかしながら、ガスタービン等の装置全体
の軽量化を図るためには、軸受ハウジング５７を軽量な
アルミニウム合金等で形成することが要請されている。
この場合、玉軸受５４と同じ鉄系材料からなるダンパス
リーブ５６との間のダンパ間隙５８は、両者の熱膨張率
差により、定常運転時の温度条件と冷間始動時の温度条
件とで大きく変化することになり、定常運転時に適正な
間隙とすると、冷間始動時にはダンパの減衰作用が著し
く低下して振動が大きくなり、極端な場合には始動が困
難になる、という不具合があった。
の軽量化を図るためには、軸受ハウジング５７を軽量な
アルミニウム合金等で形成することが要請されている。
この場合、玉軸受５４と同じ鉄系材料からなるダンパス
リーブ５６との間のダンパ間隙５８は、両者の熱膨張率
差により、定常運転時の温度条件と冷間始動時の温度条
件とで大きく変化することになり、定常運転時に適正な
間隙とすると、冷間始動時にはダンパの減衰作用が著し
く低下して振動が大きくなり、極端な場合には始動が困
難になる、という不具合があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、ダ
ンパスリーブの内周側と外周側との双方にダンパ間隙を
設け、熱膨張率差により一方の間隙が変化しても、全体
としての減衰特性の変化を小さく抑制できるようにし
た。
ンパスリーブの内周側と外周側との双方にダンパ間隙を
設け、熱膨張率差により一方の間隙が変化しても、全体
としての減衰特性の変化を小さく抑制できるようにし
た。
【０００７】すなわち、この発明に係るスクイズフィル
ムダンパ式軸受装置は、回転軸を回転自在に支持するこ
ろがり軸受と、このころがり軸受と略等しい熱膨張率の
材質からなり、該ころがり軸受の外輪を保持するダンパ
スリーブと、このダンパスリーブと異なる熱膨張率の材
質からなり、該ダンパスリーブを保持する軸受ハウジン
グと、上記ダンパスリーブ外周と軸受ハウジングとの間
に形成され、かつ常時潤滑油が供給される外周側ダンパ
間隙と、上記ダンパスリーブ内周ところがり軸受外輪と
の間に形成され、かつ常時潤滑油が供給される内周側ダ
ンパ間隙とを備えたことを特徴としている。
ムダンパ式軸受装置は、回転軸を回転自在に支持するこ
ろがり軸受と、このころがり軸受と略等しい熱膨張率の
材質からなり、該ころがり軸受の外輪を保持するダンパ
スリーブと、このダンパスリーブと異なる熱膨張率の材
質からなり、該ダンパスリーブを保持する軸受ハウジン
グと、上記ダンパスリーブ外周と軸受ハウジングとの間
に形成され、かつ常時潤滑油が供給される外周側ダンパ
間隙と、上記ダンパスリーブ内周ところがり軸受外輪と
の間に形成され、かつ常時潤滑油が供給される内周側ダ
ンパ間隙とを備えたことを特徴としている。
【０００８】あるいは、回転軸を回転自在に支持するこ
ろがり軸受と、このころがり軸受と異なる熱膨張率の材
質からなり、該ころがり軸受の外輪を保持するダンパス
リーブと、このダンパスリーブと略等しい熱膨張率の材
質からなり、該ダンパスリーブを保持する軸受ハウジン
グと、上記ダンパスリーブ外周と軸受ハウジングとの間
に形成され、かつ常時潤滑油が供給される外周側ダンパ
間隙と、上記ダンパスリーブ内周ところがり軸受外輪と
の間に形成され、かつ常時潤滑油が供給される内周側ダ
ンパ間隙とを備えたことを特徴としている。
ろがり軸受と、このころがり軸受と異なる熱膨張率の材
質からなり、該ころがり軸受の外輪を保持するダンパス
リーブと、このダンパスリーブと略等しい熱膨張率の材
質からなり、該ダンパスリーブを保持する軸受ハウジン
グと、上記ダンパスリーブ外周と軸受ハウジングとの間
に形成され、かつ常時潤滑油が供給される外周側ダンパ
間隙と、上記ダンパスリーブ内周ところがり軸受外輪と
の間に形成され、かつ常時潤滑油が供給される内周側ダ
ンパ間隙とを備えたことを特徴としている。
【０００９】また請求項２，請求項５の発明では、熱膨
張による間隙変化が殆ど生じない一方のダンパ間隙を他
方のダンパ間隙よりも大きく設定した。
張による間隙変化が殆ど生じない一方のダンパ間隙を他
方のダンパ間隙よりも大きく設定した。
【００１０】更に請求項３，請求項６の発明では、熱膨
張による間隙変化が殆ど生じない一方のダンパ間隙の軸
方向の幅を他方のダンパ間隙の軸方向の幅よりも小さく
設定した。
張による間隙変化が殆ど生じない一方のダンパ間隙の軸
方向の幅を他方のダンパ間隙の軸方向の幅よりも小さく
設定した。
【００１１】
【作用】上記構成では、外周側ダンパ間隙の油膜と内周
側ダンパ間隙の油膜とが、ころがり軸受と軸受ハウジン
グとの間にダンパとして直列に介在する。そして、ころ
がり軸受の熱膨張率と軸受ハウジングの熱膨張率とは互
いに異なるものとなるが、中間のダンパスリーブの熱膨
張率はいずれかに略等しいため、温度が変化しても、い
ずれか一方のダンパ間隙は殆ど変化しない。従って、温
度変化に伴う全体の特性変化は大幅に緩和される。
側ダンパ間隙の油膜とが、ころがり軸受と軸受ハウジン
グとの間にダンパとして直列に介在する。そして、ころ
がり軸受の熱膨張率と軸受ハウジングの熱膨張率とは互
いに異なるものとなるが、中間のダンパスリーブの熱膨
張率はいずれかに略等しいため、温度が変化しても、い
ずれか一方のダンパ間隙は殆ど変化しない。従って、温
度変化に伴う全体の特性変化は大幅に緩和される。
【００１２】また、熱膨張により間隙変化が小さな一方
のダンパ間隙を相対的に大きくしたり、軸方向の幅を相
対的に小さくすれば、油膜の軸受剛性が相対的に小さく
なる。そして、油膜が直列に介在する場合の全体の剛性
は、この相対的に小さな方に支配されるため、温度によ
る特性変化は一層小さくなる。
のダンパ間隙を相対的に大きくしたり、軸方向の幅を相
対的に小さくすれば、油膜の軸受剛性が相対的に小さく
なる。そして、油膜が直列に介在する場合の全体の剛性
は、この相対的に小さな方に支配されるため、温度によ
る特性変化は一層小さくなる。
【００１３】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。
説明する。
【００１４】図２は、この発明の軸受装置が適用される
ガスタービン発電機を示しており、回転軸２が一対の軸
受装置１，１′でもって軸受ハウジング３に回転自在に
支持されているとともに、回転軸２にロータ４が取り付
けられ、かつ該ロータ４外周を囲むように軸受ハウジン
グ３側にステータ５が設けられている。
ガスタービン発電機を示しており、回転軸２が一対の軸
受装置１，１′でもって軸受ハウジング３に回転自在に
支持されているとともに、回転軸２にロータ４が取り付
けられ、かつ該ロータ４外周を囲むように軸受ハウジン
グ３側にステータ５が設けられている。
【００１５】図１は、軸受装置１の第１実施例を示して
いる。この実施例では、ころがり軸受として球状の転動
体１２を有する玉軸受１１が用いられており、その内輪
１３が回転軸２の端部に嵌合固定されている。また玉軸
受１１の外輪１４を保持するように、略円筒状のダンパ
スリーブ１５が玉軸受１１外周に配置されている。
いる。この実施例では、ころがり軸受として球状の転動
体１２を有する玉軸受１１が用いられており、その内輪
１３が回転軸２の端部に嵌合固定されている。また玉軸
受１１の外輪１４を保持するように、略円筒状のダンパ
スリーブ１５が玉軸受１１外周に配置されている。
【００１６】このダンパスリーブ１５は、外輪１４外周
に緩く嵌合する筒状部１５ａと、この筒状部１５ａの一
端から内周側へ突出して外輪１４の端面に当接するスラ
スト係止片１５ｂと、筒状部１５ａの他端から外周側へ
大きく突出したフランジ部１５ｃとを有している。上記
フランジ部１５ｃと軸受ハウジング３との間には、予圧
用スプリング１６が圧縮状態で配設されており、ダンパ
スリーブ１５を軸方向に付勢している。これによりスラ
スト係止片１５ｂが玉軸受１１の外輪１４を軸方向に付
勢し、玉軸受１１に適宜なスラスト力を与えている。
に緩く嵌合する筒状部１５ａと、この筒状部１５ａの一
端から内周側へ突出して外輪１４の端面に当接するスラ
スト係止片１５ｂと、筒状部１５ａの他端から外周側へ
大きく突出したフランジ部１５ｃとを有している。上記
フランジ部１５ｃと軸受ハウジング３との間には、予圧
用スプリング１６が圧縮状態で配設されており、ダンパ
スリーブ１５を軸方向に付勢している。これによりスラ
スト係止片１５ｂが玉軸受１１の外輪１４を軸方向に付
勢し、玉軸受１１に適宜なスラスト力を与えている。
【００１７】そして、上記ダンパスリーブ１５の筒状部
１５ａ内周面１８と外輪１４外周面１９との間に、所定
の隙間でもって内周側ダンパ間隙２０が形成されてい
る。
１５ａ内周面１８と外輪１４外周面１９との間に、所定
の隙間でもって内周側ダンパ間隙２０が形成されてい
る。
【００１８】上記ダンパスリーブ１５は、軸受ハウジン
グ３の円筒状軸受面２１内周に緩く嵌合して保持されて
おり、その筒状部１５ａ外周面２２と上記軸受面２１と
の間に、所定の隙間でもって外周側ダンパ間隙２３が形
成されている。尚、筒状部１５ａ外周面２２の中央部に
は油溝１７が凹設されているため、実質的には、その両
側の部分が外周側ダンパ間隙２３となる。
グ３の円筒状軸受面２１内周に緩く嵌合して保持されて
おり、その筒状部１５ａ外周面２２と上記軸受面２１と
の間に、所定の隙間でもって外周側ダンパ間隙２３が形
成されている。尚、筒状部１５ａ外周面２２の中央部に
は油溝１７が凹設されているため、実質的には、その両
側の部分が外周側ダンパ間隙２３となる。
【００１９】軸受ハウジング３には、図２にも示すよう
に、潤滑油通路２４が形成されており、その先端の給油
孔２５が上記軸受面２１に開口している。更に、この軸
受ハウジング３の給油孔２５と重なるようにダンパスリ
ーブ１５の筒状部１５ａに連通孔２６が貫通形成されて
いる。この連通孔２６は、油溝１７底部に位置してい
る。また、玉軸受１１の端面に沿って軸受面２１内周側
へ突出するように、ノズル部２７が設けられており、そ
の内部を通る油路２８が上記潤滑油通路２４に連通して
いるとともに、先端開口２８ａがオイルジェットとして
転動体１２へ向けて形成されている。この先端開口２８
ａから噴出する潤滑油によって転動体１２の潤滑および
冷却が行われる。
に、潤滑油通路２４が形成されており、その先端の給油
孔２５が上記軸受面２１に開口している。更に、この軸
受ハウジング３の給油孔２５と重なるようにダンパスリ
ーブ１５の筒状部１５ａに連通孔２６が貫通形成されて
いる。この連通孔２６は、油溝１７底部に位置してい
る。また、玉軸受１１の端面に沿って軸受面２１内周側
へ突出するように、ノズル部２７が設けられており、そ
の内部を通る油路２８が上記潤滑油通路２４に連通して
いるとともに、先端開口２８ａがオイルジェットとして
転動体１２へ向けて形成されている。この先端開口２８
ａから噴出する潤滑油によって転動体１２の潤滑および
冷却が行われる。
【００２０】上記玉軸受１１の内輪１３，外輪１４およ
び転動体１２は、ＳＵＪ２等の軸受鋼で構成されてお
り、その熱膨張率は、例えば、１１×１０-6／℃程度で
ある。ダンパスリーブ１５は、ＳＣＭ４４０Ｈ等の炭素
鋼で構成されており、その熱膨張率は、例えば、１１×
１０-6／℃程度である。つまり、この実施例では、玉軸
受１１とダンパスリーブ１５との熱膨張率が略等しいも
のとなっている。軸受ハウジング３は、ＡＣ４Ａ−Ｔ６
等の軽量なアルミニウム合金で構成されており、その熱
膨張率は、例えば、２２×１０-6／℃程度である。
び転動体１２は、ＳＵＪ２等の軸受鋼で構成されてお
り、その熱膨張率は、例えば、１１×１０-6／℃程度で
ある。ダンパスリーブ１５は、ＳＣＭ４４０Ｈ等の炭素
鋼で構成されており、その熱膨張率は、例えば、１１×
１０-6／℃程度である。つまり、この実施例では、玉軸
受１１とダンパスリーブ１５との熱膨張率が略等しいも
のとなっている。軸受ハウジング３は、ＡＣ４Ａ−Ｔ６
等の軽量なアルミニウム合金で構成されており、その熱
膨張率は、例えば、２２×１０-6／℃程度である。
【００２１】また、この実施例では、内周側ダンパ間隙
２０が外周側ダンパ間隙２３よりも大きく設定されてい
る。例えば、−１０℃の温度条件において、内周側ダン
パ間隙２０が直径隙間として１６０μｍ、外周側ダンパ
間隙２３が直径隙間として８０μｍ程度にそれぞれ設定
されている。
２０が外周側ダンパ間隙２３よりも大きく設定されてい
る。例えば、−１０℃の温度条件において、内周側ダン
パ間隙２０が直径隙間として１６０μｍ、外周側ダンパ
間隙２３が直径隙間として８０μｍ程度にそれぞれ設定
されている。
【００２２】上記実施例の構成では、内周側ダンパ間隙
２０および外周側ダンパ間隙２３のそれぞれに潤滑油が
供給され、スクイズフィルムダンパが構成されるため、
玉軸受１１と軸受ハウジング３との間で油膜からなる２
つのダンパが直列に介在する形となる。そして、冷間始
動後、各部の温度が上昇すると、外周側ダンパ間隙２３
は熱膨張率差によってその間隙が増大するが、内周側ダ
ンパ間隙２０は殆ど変化しない。従って、両者が直列と
なった軸受装置全体の特性変化は、内周側ダンパ間隙２
０の存在によって緩和され、例えば１００℃程度の定常
運転時の温度条件を基準として各部を設定した場合の冷
間始動時における振動増大を抑制できる。
２０および外周側ダンパ間隙２３のそれぞれに潤滑油が
供給され、スクイズフィルムダンパが構成されるため、
玉軸受１１と軸受ハウジング３との間で油膜からなる２
つのダンパが直列に介在する形となる。そして、冷間始
動後、各部の温度が上昇すると、外周側ダンパ間隙２３
は熱膨張率差によってその間隙が増大するが、内周側ダ
ンパ間隙２０は殆ど変化しない。従って、両者が直列と
なった軸受装置全体の特性変化は、内周側ダンパ間隙２
０の存在によって緩和され、例えば１００℃程度の定常
運転時の温度条件を基準として各部を設定した場合の冷
間始動時における振動増大を抑制できる。
【００２３】また上記実施例では、温度変化により間隙
が変化しない内周側ダンパ間隙２０の方が外周側ダンパ
間隙２３よりも大きく設定されている。油膜の軸受剛性
は、間隙の大きなほど小さくなり、しかも２つのダンパ
を直列に配した本発明の場合、装置全体の軸受剛性がそ
の小さな方に支配されるため、上記のように間隙の変化
しない内周側ダンパ間隙２０を大きく設定することによ
り、温度変化に伴う特性変化は一層小さなものとなる。
が変化しない内周側ダンパ間隙２０の方が外周側ダンパ
間隙２３よりも大きく設定されている。油膜の軸受剛性
は、間隙の大きなほど小さくなり、しかも２つのダンパ
を直列に配した本発明の場合、装置全体の軸受剛性がそ
の小さな方に支配されるため、上記のように間隙の変化
しない内周側ダンパ間隙２０を大きく設定することによ
り、温度変化に伴う特性変化は一層小さなものとなる。
【００２４】図３および図４は、この内周側ダンパ間隙
２０の寸法の影響を示したもので、冷間始動時を−１０
℃、定常運転時を１００℃として、軸受ハウジング３の
振動に比例する軸受荷重を対比して示してある。尚、こ
の発電機の定格回転数は１０万ｒｐｍである。図３は、
上述したように、−１０℃において、内周側ダンパ間隙
２０を直径隙間で１６０μｍ、外周側ダンパ間隙２３を
８０μｍに設定した実施例の特性である。尚、この場
合、１００℃においては、外周側ダンパ間隙２３が１２
５μｍ程度に増大する。また図４は、内周側ダンパ間隙
２０を外周側ダンパ間隙２３と同じ８０μｍ（−１０℃
での直径隙間）とした比較例の特性である。この図３と
図４の特性の比較から明らかなように、内周側ダンパ間
隙２０を大きく設定すれば、定格回転数における軸受ハ
ウジング３の振動とりわけ冷間時の振動が一層抑制され
る。尚、いずれの場合も一次曲げ危険速度となる６万ｒ
ｐｍ付近で振動が悪化するが、実用域は８〜１０万ｒｐ
ｍであるため支障はない。
２０の寸法の影響を示したもので、冷間始動時を−１０
℃、定常運転時を１００℃として、軸受ハウジング３の
振動に比例する軸受荷重を対比して示してある。尚、こ
の発電機の定格回転数は１０万ｒｐｍである。図３は、
上述したように、−１０℃において、内周側ダンパ間隙
２０を直径隙間で１６０μｍ、外周側ダンパ間隙２３を
８０μｍに設定した実施例の特性である。尚、この場
合、１００℃においては、外周側ダンパ間隙２３が１２
５μｍ程度に増大する。また図４は、内周側ダンパ間隙
２０を外周側ダンパ間隙２３と同じ８０μｍ（−１０℃
での直径隙間）とした比較例の特性である。この図３と
図４の特性の比較から明らかなように、内周側ダンパ間
隙２０を大きく設定すれば、定格回転数における軸受ハ
ウジング３の振動とりわけ冷間時の振動が一層抑制され
る。尚、いずれの場合も一次曲げ危険速度となる６万ｒ
ｐｍ付近で振動が悪化するが、実用域は８〜１０万ｒｐ
ｍであるため支障はない。
【００２５】次に、図５はこの発明の第２実施例を示し
ている。この実施例は、第１実施例と同様に、玉軸受１
１及びダンパスリーブ１５を熱膨張率が略等しい鋼材で
構成するとともに、ハウジング３をアルミニウム合金と
したもので、冷間状態において、内周側ダンパ間隙２０
を外周側ダンパ間隙２３と等しく設定してある。例え
ば、−１０℃において、それぞれ直径隙間で８０μｍ程
度となっている。また、内周側ダンパ間隙２０を構成す
るダンパスリーブ１５の内周面１８に、全周に亙って凹
溝３１が形成されており、実質的な内周側ダンパ間隙２
０がその両側部分のみに狭められている。そして、この
結果、内周側ダンパ間隙２０の軸方向の幅が、外周側ダ
ンパ間隙２３の軸方向の幅よりも小さくなっている。
ている。この実施例は、第１実施例と同様に、玉軸受１
１及びダンパスリーブ１５を熱膨張率が略等しい鋼材で
構成するとともに、ハウジング３をアルミニウム合金と
したもので、冷間状態において、内周側ダンパ間隙２０
を外周側ダンパ間隙２３と等しく設定してある。例え
ば、−１０℃において、それぞれ直径隙間で８０μｍ程
度となっている。また、内周側ダンパ間隙２０を構成す
るダンパスリーブ１５の内周面１８に、全周に亙って凹
溝３１が形成されており、実質的な内周側ダンパ間隙２
０がその両側部分のみに狭められている。そして、この
結果、内周側ダンパ間隙２０の軸方向の幅が、外周側ダ
ンパ間隙２３の軸方向の幅よりも小さくなっている。
【００２６】このようにダンパ間隙の軸方向の幅を狭め
れば、それだけ軸受剛性が小さくなる。そのため、内周
側ダンパ間隙２０と外周側ダンパ間隙２３の隙間の寸法
が同一であっても、内周側ダンパ間隙２０の軸受剛性を
相対的に小さくでき、外周側ダンパ間隙２３の間隙に変
化があっても前述した第１実施例と同様に温度変化によ
る影響を一層抑制できるのである。
れば、それだけ軸受剛性が小さくなる。そのため、内周
側ダンパ間隙２０と外周側ダンパ間隙２３の隙間の寸法
が同一であっても、内周側ダンパ間隙２０の軸受剛性を
相対的に小さくでき、外周側ダンパ間隙２３の間隙に変
化があっても前述した第１実施例と同様に温度変化によ
る影響を一層抑制できるのである。
【００２７】従って、この実施例では、第１実施例と比
較して内周側ダンパ間隙２０を小さくできることにな
り、停止時等における回転軸２のラジアル方向のがたつ
きを小さくできる。そのため、コンプレッサホイールや
ダービンホイールのクリアランスを小さく設定する場合
などには有利となる。
較して内周側ダンパ間隙２０を小さくできることにな
り、停止時等における回転軸２のラジアル方向のがたつ
きを小さくできる。そのため、コンプレッサホイールや
ダービンホイールのクリアランスを小さく設定する場合
などには有利となる。
【００２８】次に、図６は、この発明の第３実施例を示
している。この実施例においては、第２実施例と同様に
内周側ダンパ間隙２０の軸方向の幅を外周側ダンパ間隙
２３の軸方向の幅よりも小さく設定してあるとともに、
第１実施例と同様に内周側ダンパ間隙２０を外周側ダン
パ間隙２３よりも大きく設定してある。尚、前述したよ
うに、玉軸受１１及びダンパスリーブ１５は熱膨張率が
略等しい鋼材で構成されると共に、ハウジング３はアル
ミニウム合金からなる。
している。この実施例においては、第２実施例と同様に
内周側ダンパ間隙２０の軸方向の幅を外周側ダンパ間隙
２３の軸方向の幅よりも小さく設定してあるとともに、
第１実施例と同様に内周側ダンパ間隙２０を外周側ダン
パ間隙２３よりも大きく設定してある。尚、前述したよ
うに、玉軸受１１及びダンパスリーブ１５は熱膨張率が
略等しい鋼材で構成されると共に、ハウジング３はアル
ミニウム合金からなる。
【００２９】このように構成すれば、内周側ダンパ間隙
２０の軸受剛性が極端に小さなものとなり、軸受装置全
体の特性が内周側ダンパ間隙２０単独での特性と殆ど変
わらないようになる。従って、定格回転数付近のみなら
ず回転数全域で冷間始動時（例えば−１０℃）と定常運
転時（例えば１００℃）との特性変化を小さく抑制で
き、振動騒音を温度によらず一定レベルのものとするこ
とができる。
２０の軸受剛性が極端に小さなものとなり、軸受装置全
体の特性が内周側ダンパ間隙２０単独での特性と殆ど変
わらないようになる。従って、定格回転数付近のみなら
ず回転数全域で冷間始動時（例えば−１０℃）と定常運
転時（例えば１００℃）との特性変化を小さく抑制で
き、振動騒音を温度によらず一定レベルのものとするこ
とができる。
【００３０】次に、図７は請求項４の発明に係る第４実
施例を示している。
施例を示している。
【００３１】この実施例においては、中間のダンパスリ
ーブ１５が軸受ハウジング３と同じくＡＣ４Ａ−Ｔ６等
のアルミニウム合金にて構成されている。尚、玉軸受１
１は前述したようにＳＵＪ２等の軸受鋼で構成されてい
る。
ーブ１５が軸受ハウジング３と同じくＡＣ４Ａ−Ｔ６等
のアルミニウム合金にて構成されている。尚、玉軸受１
１は前述したようにＳＵＪ２等の軸受鋼で構成されてい
る。
【００３２】従って、温度が変化した場合に、内周側ダ
ンパ間隙２０の隙間が変化することになり、逆に外周側
ダンパ間隙２３の隙間は殆ど変化しない。そのため、前
述した各実施例と同様に、温度による特性変化を緩和で
きる。特に、この実施例では、ダンパスリーブ１５も軽
量なアルミニウム合金製とすることにより装置全体の一
層の軽量化が図れる。
ンパ間隙２０の隙間が変化することになり、逆に外周側
ダンパ間隙２３の隙間は殆ど変化しない。そのため、前
述した各実施例と同様に、温度による特性変化を緩和で
きる。特に、この実施例では、ダンパスリーブ１５も軽
量なアルミニウム合金製とすることにより装置全体の一
層の軽量化が図れる。
【００３３】また、この実施例においては、温度変化に
対し殆ど変化しない外周側ダンパ間隙２３が内周側ダン
パ間隙２０よりも大きく設定されている。つまり特性が
変化しない外周側ダンパ間隙２３の軸受剛性を小さくす
るようにしてあり、前述した第１実施例と同様に、温度
による特性変化を一層小さく抑制することができる。
対し殆ど変化しない外周側ダンパ間隙２３が内周側ダン
パ間隙２０よりも大きく設定されている。つまり特性が
変化しない外周側ダンパ間隙２３の軸受剛性を小さくす
るようにしてあり、前述した第１実施例と同様に、温度
による特性変化を一層小さく抑制することができる。
【００３４】次に、図８は第５実施例を示している。こ
の実施例は、第４実施例と同じくダンパスリーブ１５を
軸受ハウジング３とともにアルミニウム合金製としたも
のにおいて、外周側ダンパ間隙２３と内周側ダンパ間隙
２０とを等しく設定するとともに、温度による変化が生
じない外周側ダンパ間隙２３の軸方向の幅を内周側ダン
パ間隙２０の軸方向の幅よりも小さくしてある。これに
より、前述した第２実施例と同様の作用効果が得られ
る。
の実施例は、第４実施例と同じくダンパスリーブ１５を
軸受ハウジング３とともにアルミニウム合金製としたも
のにおいて、外周側ダンパ間隙２３と内周側ダンパ間隙
２０とを等しく設定するとともに、温度による変化が生
じない外周側ダンパ間隙２３の軸方向の幅を内周側ダン
パ間隙２０の軸方向の幅よりも小さくしてある。これに
より、前述した第２実施例と同様の作用効果が得られ
る。
【００３５】また、図９は第６実施例を示している。こ
の実施例は、やはりダンパスリーブ１５を軸受ハウジン
グ３とともにアルミニウム合金製としたものであって、
温度による変化が生じない外周側ダンパ間隙２３が内周
側ダンパ間隙２０よりも大きく設定されているととも
に、外周側ダンパ間隙２３の軸方向の幅が内周側ダンパ
間隙２０の軸方向の幅よりも小さく設定されている。従
って、前述した第３実施例と同様の作用効果が得られ
る。
の実施例は、やはりダンパスリーブ１５を軸受ハウジン
グ３とともにアルミニウム合金製としたものであって、
温度による変化が生じない外周側ダンパ間隙２３が内周
側ダンパ間隙２０よりも大きく設定されているととも
に、外周側ダンパ間隙２３の軸方向の幅が内周側ダンパ
間隙２０の軸方向の幅よりも小さく設定されている。従
って、前述した第３実施例と同様の作用効果が得られ
る。
【００３６】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、この発明
に係るスクイズフィルムダンパ式軸受装置によれば、軸
受ハウジングをころがり軸受と異なる材質、例えば軽量
なアルミニウム合金等で構成することが可能となり、冷
間始動時等温度が変化した場合の振動騒音の悪化を防止
できる。
に係るスクイズフィルムダンパ式軸受装置によれば、軸
受ハウジングをころがり軸受と異なる材質、例えば軽量
なアルミニウム合金等で構成することが可能となり、冷
間始動時等温度が変化した場合の振動騒音の悪化を防止
できる。
【００３７】特に、温度により隙間が変化しない側のダ
ンパ間隙を大きく設定し、あるいは軸方向の幅を小さく
設定すれば、温度による特性の変化が一層小さくなり、
広範囲な温度条件で安定した振動特性が得られる。
ンパ間隙を大きく設定し、あるいは軸方向の幅を小さく
設定すれば、温度による特性の変化が一層小さくなり、
広範囲な温度条件で安定した振動特性が得られる。
【図１】この発明に係る軸受装置の第１実施例を示す断
面図。
面図。
【図２】この軸受装置が用いられるガスタービン発電機
の断面図。
の断面図。
【図３】内周側ダンパ間隙を外周側ダンパ間隙よりも大
きく設定した第１実施例の振動特性図。
きく設定した第１実施例の振動特性図。
【図４】内周側ダンパ間隙と外周側ダンパ間隙とを等し
く設定した比較例の振動特性図。
く設定した比較例の振動特性図。
【図５】この発明の第２実施例を示す断面図。
【図６】この発明の第３実施例を示す断面図。
【図７】この発明の第４実施例を示す断面図。
【図８】この発明の第５実施例を示す断面図。
【図９】この発明の第６実施例を示す断面図。
【図１０】従来の軸受装置を示す断面図。
３…軸受ハウジング １１…玉軸受 １５…ダンパスリーブ ２０…内周側ダンパ間隙 ２３…外周側ダンパ間隙
Claims (6)
- 【請求項１】 回転軸を回転自在に支持するころがり軸
受と、このころがり軸受と略等しい熱膨張率の材質から
なり、該ころがり軸受の外輪を保持するダンパスリーブ
と、このダンパスリーブと異なる熱膨張率の材質からな
り、該ダンパスリーブを保持する軸受ハウジングと、上
記ダンパスリーブ外周と軸受ハウジングとの間に形成さ
れ、かつ常時潤滑油が供給される外周側ダンパ間隙と、
上記ダンパスリーブ内周ところがり軸受外輪との間に形
成され、かつ常時潤滑油が供給される内周側ダンパ間隙
とを備えたことを特徴とするスクイズフィルムダンパ式
軸受装置。 - 【請求項２】 上記内周側ダンパ間隙が上記外周側ダン
パ間隙よりも大きく設定されていることを特徴とする請
求項１記載のスクイズフィルムダンパ式軸受装置。 - 【請求項３】 上記内周側ダンパ間隙の軸方向の幅が上
記外周側ダンパ間隙の軸方向の幅よりも小さく設定され
ていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の
スクイズフィルムダンパ式軸受装置。 - 【請求項４】 回転軸を回転自在に支持するころがり軸
受と、このころがり軸受と異なる熱膨張率の材質からな
り、該ころがり軸受の外輪を保持するダンパスリーブ
と、このダンパスリーブと略等しい熱膨張率の材質から
なり、該ダンパスリーブを保持する軸受ハウジングと、
上記ダンパスリーブ外周と軸受ハウジングとの間に形成
され、かつ常時潤滑油が供給される外周側ダンパ間隙
と、上記ダンパスリーブ内周ところがり軸受外輪との間
に形成され、かつ常時潤滑油が供給される内周側ダンパ
間隙とを備えたことを特徴とするスクイズフィルムダン
パ式軸受装置。 - 【請求項５】 上記外周側ダンパ間隙が上記内周側ダン
パ間隙よりも大きく設定されていることを特徴とする請
求項４記載のスクイズフィルムダンパ式軸受装置。 - 【請求項６】 上記外周側ダンパ間隙の軸方向の幅が上
記内周側ダンパ間隙の軸方向の幅よりも小さく設定され
ていることを特徴とする請求項４または請求項５記載の
スクイズフィルムダンパ式軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4267718A JP2776173B2 (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | スクイズフィルムダンパ式軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4267718A JP2776173B2 (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | スクイズフィルムダンパ式軸受装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06117434A true JPH06117434A (ja) | 1994-04-26 |
| JP2776173B2 JP2776173B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=17448597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4267718A Expired - Fee Related JP2776173B2 (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | スクイズフィルムダンパ式軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2776173B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002233102A (ja) * | 2001-02-02 | 2002-08-16 | Aisin Seiki Co Ltd | 高速回転電機のロータ支持構造 |
| JP2003056362A (ja) * | 2001-08-14 | 2003-02-26 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ガスタービンエンジン |
| EP1806491A3 (en) * | 2006-01-06 | 2010-11-24 | General Electric Company | Squeeze film damper bearing assembly |
| JP2012005273A (ja) * | 2010-06-18 | 2012-01-05 | Ihi Corp | 蒸気タービン発電機の軸受保持構造 |
| JP2012010450A (ja) * | 2010-06-23 | 2012-01-12 | Ihi Corp | 蒸気タービン発電機の軸受保持構造 |
| JP2019132392A (ja) * | 2018-02-01 | 2019-08-08 | 本田技研工業株式会社 | 軸受装置 |
-
1992
- 1992-10-07 JP JP4267718A patent/JP2776173B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002233102A (ja) * | 2001-02-02 | 2002-08-16 | Aisin Seiki Co Ltd | 高速回転電機のロータ支持構造 |
| JP2003056362A (ja) * | 2001-08-14 | 2003-02-26 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ガスタービンエンジン |
| EP1806491A3 (en) * | 2006-01-06 | 2010-11-24 | General Electric Company | Squeeze film damper bearing assembly |
| JP2012005273A (ja) * | 2010-06-18 | 2012-01-05 | Ihi Corp | 蒸気タービン発電機の軸受保持構造 |
| JP2012010450A (ja) * | 2010-06-23 | 2012-01-12 | Ihi Corp | 蒸気タービン発電機の軸受保持構造 |
| JP2019132392A (ja) * | 2018-02-01 | 2019-08-08 | 本田技研工業株式会社 | 軸受装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2776173B2 (ja) | 1998-07-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3444394B2 (ja) | 組み合わせ軸受装置 | |
| US4527912A (en) | Squeeze film damper | |
| US6135639A (en) | Fixed arc squeeze film bearing damper | |
| JPS61262222A (ja) | 軸受支持体 | |
| JPH0585768B2 (ja) | ||
| US4668105A (en) | Bearings for rotary machines | |
| US4385787A (en) | Radial bearing for high-speed turbomachinery | |
| JPH08261237A (ja) | ガスタービンエンジン | |
| US4343203A (en) | Rotor structure for gyroscopic apparatus | |
| US4184720A (en) | Air-supported bearing for turbine engines | |
| JP2776173B2 (ja) | スクイズフィルムダンパ式軸受装置 | |
| US5821647A (en) | Spindle motor | |
| JPH09210052A (ja) | 動圧気体軸受 | |
| JP2001303964A (ja) | ターボチャージャの軸受構造 | |
| JP2002039191A (ja) | ターボチャージャ用回転支持装置 | |
| JP2009203846A (ja) | ターボチャージャ用軸受装置 | |
| JP2623873B2 (ja) | ポリゴンスキヤナモータ及びその製造方法 | |
| JPS5993515A (ja) | タ−ボチヤ−ジヤ用軸受装置 | |
| JPH1182498A (ja) | 軸受装置 | |
| JP2002017065A (ja) | スピンドルモータ | |
| JP2002138846A (ja) | ターボチャージャの軸受装置 | |
| JP3259560B2 (ja) | 玉軸受 | |
| JPH0571358A (ja) | ターボチヤージヤの軸受装置 | |
| JP2018123780A (ja) | ターボチャージャ用軸受装置 | |
| JP2000184652A (ja) | スピンドルモータ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090501 Year of fee payment: 11 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090501 Year of fee payment: 11 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100501 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100501 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110501 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120501 Year of fee payment: 14 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |