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静圧空気軸受の回転誤差に関する研究－軸の半径方向における形状誤差に着目した回転誤差の解析

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本研究では静圧空気軸受を題材として，部品の形状誤差が回転誤差に及ぼす影響を実験と解析によって定量的に明らかにし，加工の目安を立てる際に有効な設計資料の作成を目的とする．静圧空気軸受における回転誤差と，主要部品の形状誤差との関係に関する主な研究報告としては，矢部による解析的な検討が先駆的に行われており，軸受製作に有効な資料として評価される．但し，実験による検討までは行われていない．そこで本研究では，解析による検討に加え，更に実験を行い，解析と実験の両面から形状誤差の影響を示し，実験によって得られた結果から本解析手法の有効性と発展性について検討した．解析では，有限要素法を用いて軸受内圧力分布を求めたのち，圧力分布を力のベクトルとして置換え，ベクトルの合成から軸心に加わる力を計算することによって回転誤差を求める解析法を考案した．実験では，形状誤差として軸の円筒面にメッキ処理した軸（リッジ軸）を製作し，これを用いた回転誤差の計測実験を行った．リッジ軸は回転誤差の主成分がラジアルモーションとなるように考案した実験的かつ独創的な軸であり，本研究の特色とした．今回は主に，軸の半径方向における形状誤差に着目した検討を行った．

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