JPH0626516A - ジャーナル軸受 - Google Patents

ジャーナル軸受

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JPH0626516A
JPH0626516A JP20011892A JP20011892A JPH0626516A JP H0626516 A JPH0626516 A JP H0626516A JP 20011892 A JP20011892 A JP 20011892A JP 20011892 A JP20011892 A JP 20011892A JP H0626516 A JPH0626516 A JP H0626516A
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JP
Japan
Prior art keywords
bearing surface
rotary shaft
bearing
lubricating oil
axial direction
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP20011892A
Other languages
English (en)
Inventor
Akizo Morohoshi
彰三 諸星
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication of JPH0626516A publication Critical patent/JPH0626516A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転軸9の振れ回り自励振動が生じ難くす
る。 【構成】 周方向に複数個の軸受面4を有するジャーナ
ル軸受において、軸受面4の軸方向幅を、この軸受面4
の周方向ほぼ中央部から回転軸9の回転上流へ向かって
次第に狭くなるように形成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、部分円筒形,複数円
弧形,ティルティングパッド形等の周方向に複数個の軸
受面を有するジャーナル軸受に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5は従来の部分円筒形ジャーナル軸受
を示す。軸受面4は軸方向に削成された2本の油溝2に
より周方向に二分割されており、軸受面4の軸方向幅
は、展開図(B)に示すように、ほぼ軸受長さ一杯の一
定寸法である。潤滑油が潤滑油供給孔3,油溝2を経て
軸受面4に供給され、回転軸9が回転すると、図4に実
線で示すような油圧が生じて回転軸9を支持する。図6
は従来のティルティングパッド形ジャーナル軸受を示
す。各パッド5の軸受面4の形状は、展開図(B)に示
すように方形である。各パッド5はピボット6で支持さ
れている。潤滑油がパッド5の間から供給され、上記と
同様に軸受面に油圧が生じて回転軸9を支持する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のジャーナル軸受
は上記のようであるが、回転軸9は潤滑油の軸受面と回
転軸との間に生じる動的な圧力で浮揚し、軸受隙間内で
は自由に動き得るので、高速回転になると不安定になっ
て、ホイップまたはホワールというような回転軸の振れ
回り自励振動が生じるので、この自励振動の発生を防止
する必要があるというような課題があった。
【0004】この発明は上記課題を解消するためになさ
れたもので、高速回転でも、回転軸の振れ回り自励振動
が生じ難いジャーナル軸受を得ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明に係るジャーナ
ル軸受は、軸受面の軸方向幅を、この軸受面の周方向ほ
ぼ中央部から回転軸の回転上流へ向かって次第に狭くな
るように形成したものである。
【0006】
【作用】この発明におけるジャーナル軸受の軸受面は、
軸方向幅が回転軸の回転方向上流側の部分では狭いの
で、回転軸の回転に伴って生じる潤滑油の動的圧力は、
軸受面の上流側の部分では小さくなる。軸受面の上流側
の部分に生じる潤滑油の動的圧力は、回転軸のラジアル
荷重方向に直交する方向の力を含むので、この力が小さ
くなれば、回転軸を振れ回らせようとする力が小さくな
り、回転軸の自励振動が生じ難くなる。
【0007】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1はこの発明の一実施例による部分円筒形ジャ
ーナル軸受を示し、(A)は横断面図、(B)は軸受面
の部分展開図である。図1において、2は油溝、3は油
溝2に連通して明けられた潤滑油供給孔、4は軸受面で
ある。この部分円筒形ジャーナル軸受の軸受面4は、軸
受内周面の2箇所に軸方向に削成された油溝2により二
分割されて周方向180度未満の範囲に形成された2個
の部分円筒面となっている。
【0008】図1(B)に示すように、このジャーナル
軸受には、油溝2の軸方向両側の堰部8の軸方向両側
に、軸受面4を削り取ることによって凹ませて、面落と
し部71が削成されている。面落とし部71の形状は、
回転軸9の回転方向上流側(図で上側)ではほぼ油溝2
と同じ線で軸方向に形成され、回転軸9の回転方向下流
側(図で下側)では、下流側に向かって軸方向中央部か
ら両端の方向へ斜めに形成された片流れ台形状に形成さ
れている。面落とし部71の下流側終端の位置は、軸受
面4の周方向中央部またはそれより若干上流寄りの位置
とするのがよい。面落とし部71の深さは浅いものでよ
い。
【0009】次に、図1に示す実施例の作用について説
明する。潤滑油供給孔3を通って油溝2に供給された潤
滑油は、回転軸9の、図1(A)において時計方向、図
1(B)において上から下への回転に伴って、回転軸9
の外面の回転方向の動きに付着する流れのせん断力によ
って誘引されて、回転軸9の外面と軸受面4との間に押
し込まれる。回転軸9には重量等の荷重が、図1(A)
で下方へかかっているものとすれば、回転軸9は下方へ
下がる傾向がある。回転軸9が下がると、回転軸9の外
面と軸受面4との間の隙間は、図1(A)において、右
側の油溝2から下方へかけて、次第に狭い隙間になる。
右側の油溝2から引き込まれて時計方向に流れる潤滑油
は、広い隙間から次第に狭い隙間に、くさび状に押し込
まれることになり、回転軸9の回転が高いほど、くさび
状の狭い隙間に強く押し込まれ、潤滑油の圧力は高くな
る。この軸受面4内の潤滑油の高い圧力により回転軸9
は押し上げられる。これにより、回転軸9の外面は軸受
面4の表面に金属接触することなく支持され、回転軸9
は潤滑油の小さい流体摩擦抵抗を受けるだけで回転する
ことができる。
【0010】次に、この動作を図4により説明する。図
4(A)に示すように、回転軸9が下方に下がると、回
転軸9の回転に伴って潤滑油に生じる上述のくさび作用
により、隙間の広い部分から狭い部分にかけて潤滑油の
圧力が高くなる。この潤滑油の圧力は、図示のように、
軸受面4の表面に垂直に働くとともに回転軸9の外面に
も垂直に働く。この潤滑油の圧力のベクトル合計の方向
は、図4(A)に示すように回転軸9が真下に位置した
状態では、くさび状の部分は図の右側にあるので、回転
軸9を右下から左上に押し上げる方向となる。そのた
め、回転軸9は、この力の横方向の分力により、図の左
方へ押しやられ、(B)または(C)に示すような位置
になる。回転軸9が(C)に示す位置になると、くさび
状の部分は図の下側にあるので、潤滑油の圧力は回転軸
9を左下から右上方へ押し上げるように働く。結局、回
転軸9の位置は、図4(B)に示すように、回転軸9と
軸受面4との間の最も狭い隙間の位置が、図の下と左と
の間のある一定の位置になった状態で、潤滑油の圧力の
ベクトル合計の方向が下から上に向かう方向になる。こ
の図4(B)に示す状態で、回転軸9が下に下がれば、
隙間が小さくなるので、動的油圧力が高くなって回転軸
9を上に押し上げ、回転軸9が上に上がれば、隙間が大
きくなるので、動的油圧力が低くなって回転軸9は落ち
る。すなわち、図4(B)に示す状態で、荷重と同じ動
的油圧力となったところで釣り合う。
【0011】ところが、高速回転になると、なんらかの
原因で、図4(A)に示すように軸受隙間の最も狭い位
置が下側に位置する状態で、回転軸9が下方に下がり過
ぎると、潤滑油の動的圧力は回転軸9を図の左上方へ押
しやるので、(B)に示す状態になる。(B)の状態に
なると、回転軸9は上方に押されて、(C)の位置にな
り、(C)の位置になると回転軸9は上右方に押され、
さらに上方の位置になる。以下、回転軸9のこの下から
左、左からから上への運動の慣性により、回転軸9は時
計方向に振れ回り運動をする。この振れ回り運動の周
期,振動数が回転軸9の撓み振動の固有周期,固有振動
数と一致すれば、自励振動となり、激しい振動が継続
し、損傷等も発生するおそれがある。いわゆる、ホイッ
プまたはホワール現象である。
【0012】ところが、この図1に示すジャーナル軸受
では、図1(B)に示すように、軸受面4の上流側の部
分に面落とし部71が削成されており、この軸受面4の
上流側の部分の軸受面積が削減されている。したがっ
て、この軸受面4の上流側の部分における潤滑油の動的
圧力の合計は小さくなり、図4(A)に破線で示すよう
に、回転軸9が下方へ下がって、軸受隙間の最狭部が下
方にある状態では、図の右側の部分の潤滑油の動的圧力
が小さくなり、回転軸9を左方へ押す力が弱くなる。こ
の回転軸9の変位方向に直角方向の潤滑油圧力の分力が
小さくなることは、図4(B)に示すように軸受隙間の
最狭部が下左方にある状態でも若干ある。しかし、図4
(C)に示すように軸受隙間の最狭部が左方にある状態
では殆どない。回転軸9の荷重方向は下方へかかるの
で、この荷重を支持するため、図4(A)乃至(B)の
状態のときの潤滑油の圧力は高く、他の状態のときは低
い。したがって、図4(A)乃至(B)の状態のとき、
回転軸9の変位方向に直角方向の潤滑油圧力の分力が小
さくなれば、上記振れ回り振動の起因になる力が弱くな
ることになり、ホイップまたはホワール現象の自励振動
は発生し難くなる。
【0013】図2は他の実施例を示す。図2(A)に示
す面落とし部72は、油溝2に連続して、軸受の軸方向
中央部では油溝2と同じ周方向幅で、軸方向両端部の方
へ行くにしたがって周方向に、回転軸9の回転下流方向
に長くなる形状に形成されている。したがって、このジ
ャーナル軸受の軸受面4も上流部においては軸方向の幅
が小さく、上流になるほど面積が小さくなっている。堰
部8は軸受の軸方向両端部に形成されて、潤滑油供給孔
3から供給された潤滑油が軸受面4に引き込まれず、軸
方向両端部から無駄に流出することを防止する。図2
(A)に示すジャーナル軸受の軸受面4も上流部の面積
が小さく形成されているので、図1に示すジャーナル軸
受について、図4により説明したところと同様な作用に
より、回転軸9の振れ回り自励振動が発生し難くなる効
果が得られる。
【0014】図2(B)に示す面落とし部73は、油溝
2に連続して、軸受の軸方向中央部で、周方向長さが下
流に向かって長く、軸方向両端部の方へ行くにしたがっ
て周方向の長さが短く形成されている。したがって、こ
のジャーナル軸受の軸受面4も上流部においては、軸方
向に二分割されて、軸方向の幅が小さく、上流になるほ
ど面積が小さくなっている。堰部8は軸受の軸方向両端
部に形成されて、潤滑油供給孔3から供給された潤滑油
が軸方向両端部から無駄に流出することを防止する。図
2(B)に示すジャーナル軸受の軸受面4も上流部の面
積が小さく形成されているので、図1及び図4について
説明したところと同様な作用により同様な効果が得られ
る。
【0015】図3はティルティングパッド形ジャーナル
軸受についての実施例を示す。4個のパッド5はそれぞ
れピボット6により傾動可能に支持されており、ピボッ
ト6の周方向支持位置を適当に設定することにより、各
パッド5の軸受面4と回転軸9の外面との間に、回転軸
9の回転方向上流側で広く下流側で狭いくさび状の潤滑
油層が形成され、くさび状の狭い方へ引き込まれる潤滑
油に高い圧力が生じて回転軸9を浮揚させて支持する。
このティルティングパッド形ジャーナル軸受において
も、図3(B)に示すように、従来と異なり、パッド5
の回転軸9に対面する軸受面4の形状が方形でなく、面
落とし部74として、上流側の両端部を斜めに切り落と
した形状となっており、パッド5の軸受面4の上流側の
部分の面積が小さくなっている。パッド5の軸受面4に
生じる潤滑油の面圧は、パッド5の下流側になるほど高
く、この高い下流側の軸受面4の部分の面圧で回転軸9
の荷重を支持するのであり、軸受面4の上流側の面圧は
回転軸9を横方向に押す分力があり、軸受面4の上流側
の面積が小さいことは、この横方向の分力が小さくなる
ことになり、前述と同様な理由でホイップまたはホワー
ル現象の自励振動が発生し難くなる。
【0016】なお、この発明による面落とし部を削成し
て軸受面4の上流部分の面積を小さくすれば、必要によ
り、軸受の寸法を多少大きくして全体の軸受面積を同一
にする必要がある場合もある。このことは、図4に示す
ように、面圧の低い上流部分の面積を削除し、面圧の高
い下流部分の面積を大きくすることになり合理的であ
る。なお、例えば、図1において、下側の軸受面4にの
み面落とし部71を削成し、上側の軸受面には面落とし
部を設けず従来どおりとしてもよく、上下両側の軸受面
4に面落とし部71を削成してもよい。
【0017】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、軸受
面の上流側の部分の面積を削減して、回転軸に対する潤
滑油の荷重方向に横方向の力を小さくしたので、回転軸
の振れ回り自励振動が発生し難くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例によるジャーナル軸受を示
し、(A)は横断面図、(B)は軸受面の部分展開図で
ある。
【図2】この発明の他の実施例によるジャーナル軸受を
示し、(A)は軸受面の部分展開図、(B)はさらに他
の実施例による軸受面の部分展開図である。
【図3】この発明の一実施例によるティルティングパッ
ド形ジャーナル軸受を示し、(A)は横断面図、(B)
は軸受面の部分展開図である。
【図4】軸受面における潤滑油の面圧の分布を示し、
(A)は軸受隙間の最狭部が下にあるときの図、(B)
は軸受隙間の最狭部が下左にあるときの図、(C)は軸
受隙間の最狭部が左にあるときの図である。
【図5】従来の部分円筒形ジャーナル軸受を示し、
(A)は横断面図、(B)は軸受面の部分展開図であ
る。
【図6】従来のティルティングパッド形ジャーナル軸受
を示し、(A)は横断面図、(B)は軸受面の部分展開
図である。
【符号の説明】
2:油溝、 3:潤滑油供給孔、 4:軸受面、 5:パッド、 6:ピボット、 71,72,73,74:面落とし部、 8:堰部、 9:回転軸。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 周方向に複数個の軸受面を有するジャー
    ナル軸受において、前記軸受面の軸方向幅を、この軸受
    面の周方向ほぼ中央部から回転軸の回転上流へ向かって
    次第に狭くなるように形成したことを特徴とするジャー
    ナル軸受。
JP20011892A 1992-07-06 1992-07-06 ジャーナル軸受 Withdrawn JPH0626516A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20011892A JPH0626516A (ja) 1992-07-06 1992-07-06 ジャーナル軸受

Applications Claiming Priority (1)

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JP20011892A JPH0626516A (ja) 1992-07-06 1992-07-06 ジャーナル軸受

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0626516A true JPH0626516A (ja) 1994-02-01

Family

ID=16419128

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JP20011892A Withdrawn JPH0626516A (ja) 1992-07-06 1992-07-06 ジャーナル軸受

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JP (1) JPH0626516A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011179609A (ja) * 2010-03-02 2011-09-15 Ihi Corp ティルティングパッドジャーナル軸受
EP2818738A1 (en) * 2013-06-26 2014-12-31 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Tilting pad bearing
JPWO2022249627A1 (ja) * 2021-05-25 2022-12-01

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19991005