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J-GLOBAL ID：201002239675030710   整理番号：10A0201542

300万DN(120,000rpm)での液体水素内のハイブリッドセラミック玉軸受の耐久性の改良

Improvement of Durability of Hybrid Ceramic Ball Bearings in Liquid Hydrogen at 3 Million DN (120,000 rpm)

著者 (6件)： NOSAKA Masataka (Dep. of Mechanical Engineering, The Univ. of Tokyo) ,  TAKADA Satoshi (Kakuda Space Center, Japan Aerospace Exploration Agency) ,  YOSHIDA Makoto (Kakuda Space Center, Japan Aerospace Exploration Agency) ,  KIKUCHI Masataka (Kakuda Space Center, Japan Aerospace Exploration Agency) ,  SUDO Takayuki (Kakuda Space Center, Japan Aerospace Exploration Agency) ,  NAKAMURA Shohei (Aerospace Project Team, Industrial Sales Headquarters, NTN corporation)
資料名： Tribology Online (Web)  (Tribology Online (Web))
巻： 5  号： 1  ページ： 60-70 (J-STAGE)  発行年： 2010年 
JST資料番号： U0046A  ISSN： 1881-2198  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 単一外部ランド案内保持器を有する口径25mmハイブリッドセラミック玉軸受の耐久性について,液体水素内で最大120,000rpm(120,000min^-1)(300万DN)の速度で,Si₃N₄ボール上の表面での熱的微小亀裂の伝搬を種々の速度で比較することにより評価し改良した。亀裂伝搬を抑制できる強靭なSi₃N₄ボールを選定するため,異なる噴流冷却システムにより3種のSi₃N₄ボールに関して軸受試験を行った。試験結果から,高い耐熱衝撃性に加えて高い破壊靱性を有するSi₃N₄ボールについては広幅溝の微小亀裂伝搬が抑制できることを示した。噴流冷却システムに関しては,4ノズルが噴流速度の増加による2ノズルより良いことを示した。さらに保持器に向けた噴流についてはインナーレースに向けた噴流より優れていること,その結果から,大きな遠心力による不十分な冷却条件下で外部軌道と接触するトレースで微小亀裂が生成することを示した。これにより,レース曲率を0.51に制限してアウタレースの最大接触応力を2.0GPaに低減することにより,表面での微小亀裂の伝搬が抑制できることを示した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *トライボロジー ,  極低温 ,  *液体水素 ,  固体潤滑剤 ,  セラミック ,  *玉軸受 ,  *ハイブリッド方式 ,  窒化ケイ素 ,  転動体 ,  微小亀裂 ,  耐熱衝撃性 ,  破壊靱性 ,  *耐久性 ,  衝突冷却 ,  衝突噴流 ,  亀裂伝搬
準シソーラス用語： *セラミック軸受

分類 (3件)： 軸受  (QB01020W) ,  噴流  (BC02080F) ,  飛しょう体の設計・構造  (QK04010H)

引用文献 (14件)：

• [1] Nosaka, M., Oike, M., Kikuchi, M., Kamijo, K. and Tajiri, M., “Tribo-Characteristics of Self-Lubricating Ball Bearings for the LE-7 Liquid Hydrogen Rocket-Turbopumps,” Trib. Trans., 36, 3, 1993, 432-442.
• [2] Wang, L., Snidle, R. W. and Gu, L., “Rolling Contact Silicon Nitride Bearing Technology: A Review of Recent Research,” Wear, 246, 2000, 159-173.
• [3] Ohta, T., Kimoto, K., Kawai, T., Motomura, T., Russ, M. and Paulus, T., “Design, Fabrication and Test of the RL60 Fuel Turbopump,” Preprint No. AIAA-2003-5073, 2003.
• [4] Bosson, R., Edeline, E. and Collongeat, L., “High Performance Cryogenic Ball Bearing Demonstration,” Preprint No. AIAA-99-2346, 1996.
• [5] Bursey, R. W. Jr., Chin, H. A., Oliger, J. B., Moore, L. C., Thom, R. L., Moore, J. D. and Marty, D. E., “Advanced Hybrid Rolling Element Bearings for the Space Shuttle Main Engine High Pressure Alternate Turbopumps,” Preprint No. AIAA-96-3101, 1996.

タイトルに関連する用語 (3件)： 液体水素 ,  セラミック ,  玉軸受