JPH08101089A - 回転体評価用治具 - Google Patents
回転体評価用治具Info
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- JPH08101089A JPH08101089A JP23650494A JP23650494A JPH08101089A JP H08101089 A JPH08101089 A JP H08101089A JP 23650494 A JP23650494 A JP 23650494A JP 23650494 A JP23650494 A JP 23650494A JP H08101089 A JPH08101089 A JP H08101089A
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- rotating body
- hub
- disk
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高速回転試験時にシャフトとディスクやハブの
結合部が広がったり、シャフトの固定が緩んでアンバラ
ンスを生じたりせず、高回転数まで振動を発生せず、セ
ラミック製回転体部品を組み込んだ大型の回転体を用い
た保証試験や破壊試験を正しく評価することができ、信
頼性を著しく向上させることができる。 【構成】ディスク２の中心に設けた凸部４に、シャフト
３の一端に穿設した凹部５を焼き嵌めるか、あるいは、
ディスク２の中心に設けた貫通孔６に、シャフト３を焼
き嵌めた後、更に、シャフト３に設けた段差部７を通し
てシャフト３の長手方向にディスク２に至るまで等間隔
に穿設した複数の螺子孔８に、ボルト９を螺着して締結
する。
結合部が広がったり、シャフトの固定が緩んでアンバラ
ンスを生じたりせず、高回転数まで振動を発生せず、セ
ラミック製回転体部品を組み込んだ大型の回転体を用い
た保証試験や破壊試験を正しく評価することができ、信
頼性を著しく向上させることができる。 【構成】ディスク２の中心に設けた凸部４に、シャフト
３の一端に穿設した凹部５を焼き嵌めるか、あるいは、
ディスク２の中心に設けた貫通孔６に、シャフト３を焼
き嵌めた後、更に、シャフト３に設けた段差部７を通し
てシャフト３の長手方向にディスク２に至るまで等間隔
に穿設した複数の螺子孔８に、ボルト９を螺着して締結
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービンや蒸気タ
ービン等に適用される、大型のアキシャル型ローターや
ラジアル型ローターに組み込まれたセラミックスから成
る動翼等のセラミック製回転体部品を高速回転させて評
価する保証試験、あるいは破壊試験に用いられる回転体
評価用治具に関するものである。
ービン等に適用される、大型のアキシャル型ローターや
ラジアル型ローターに組み込まれたセラミックスから成
る動翼等のセラミック製回転体部品を高速回転させて評
価する保証試験、あるいは破壊試験に用いられる回転体
評価用治具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、各種産業機械装置における超精密
回転体や高温雰囲気下で使用される回転体部品には、熱
膨張が小さく機械的強度が大で、耐熱性、耐摩耗性に優
れ、その上、比重が小さいことから軽量化が実現できる
という特徴を有するアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、ジルコニ
ア（ＺｒＯ2 ）等の酸化物系セラミック焼結体や、窒化
珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）、サイアロン及び炭化珪素（Ｓｉ
Ｃ）等の非酸化物系セラミック焼結体を用いることが種
々研究され提案されるようになってきた。
回転体や高温雰囲気下で使用される回転体部品には、熱
膨張が小さく機械的強度が大で、耐熱性、耐摩耗性に優
れ、その上、比重が小さいことから軽量化が実現できる
という特徴を有するアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、ジルコニ
ア（ＺｒＯ2 ）等の酸化物系セラミック焼結体や、窒化
珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）、サイアロン及び炭化珪素（Ｓｉ
Ｃ）等の非酸化物系セラミック焼結体を用いることが種
々研究され提案されるようになってきた。
【０００３】一般に、前記各種セラミック焼結体から成
るセラミック製部品で構成される回転体、例えば、ガス
タービンや蒸気タービン等に使用されるアキシャル型あ
るいはラジアル型のローターは、稼働時には金属製ロー
ターと同様に毎分数万回転から十数万回転にも達する高
速度で回転している。
るセラミック製部品で構成される回転体、例えば、ガス
タービンや蒸気タービン等に使用されるアキシャル型あ
るいはラジアル型のローターは、稼働時には金属製ロー
ターと同様に毎分数万回転から十数万回転にも達する高
速度で回転している。
【０００４】そこで、セラミック製回転体部品が一定水
準以上の性能を有しているか否かを評価し保証するため
に、Ｘ線透過撮影をはじめとする各種非破壊検査ととも
に、前記セラミック製回転体部品を評価治具に組み込ん
で実際に高速回転させる保証試験を製品全数に実施した
り、限界性能を明らかにするために、破壊するまで高速
回転する破壊試験を実施したりして、信頼性を確保する
ようにしている。
準以上の性能を有しているか否かを評価し保証するため
に、Ｘ線透過撮影をはじめとする各種非破壊検査ととも
に、前記セラミック製回転体部品を評価治具に組み込ん
で実際に高速回転させる保証試験を製品全数に実施した
り、限界性能を明らかにするために、破壊するまで高速
回転する破壊試験を実施したりして、信頼性を確保する
ようにしている。
【０００５】係る保証試験や破壊試験では、金属製のデ
ィスクやハブに、金属製のシャフトを焼き嵌めや圧入、
螺子止め、あるいは接着剤等により固定した構造の評価
用治具を用い、該評価用治具の円周面に設けた係止部
に、評価するセラミック製回転体部品を組み込んだ後、
評価用回転体のバランスを修正し、高速回転試験機に取
り付けて試験を行っていた（特公平２−２０８０１号公
報参照）。
ィスクやハブに、金属製のシャフトを焼き嵌めや圧入、
螺子止め、あるいは接着剤等により固定した構造の評価
用治具を用い、該評価用治具の円周面に設けた係止部
に、評価するセラミック製回転体部品を組み込んだ後、
評価用回転体のバランスを修正し、高速回転試験機に取
り付けて試験を行っていた（特公平２−２０８０１号公
報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記固
定構造は、小型のアキシャル型ローターやターボチャー
ジャー等のラジアル型ローターには適用可能と考えられ
るものの、最大外径が１００ｍｍを超えるようなガスタ
ービンあるいは蒸気タービンに用いられる大型のアキシ
ャル型ローターやラジアル型ローター等の回転体では、
例えば、セラミック製回転体部品を組み込む前の評価用
治具を示す図４のように、高速回転試験機（不図示）に
取り付けるためのシャフト１１にナット１２で固定され
た金属製のディスク１３が、遠心力の影響によりシャフ
ト１１との結合部１４で広がってシャフト１１の固定が
緩み、アンバランスを生じて高速回転で振動が発生し易
くなり、前記保証試験や破壊試験を正しく評価すること
ができず、信頼性に劣るという課題があった。
定構造は、小型のアキシャル型ローターやターボチャー
ジャー等のラジアル型ローターには適用可能と考えられ
るものの、最大外径が１００ｍｍを超えるようなガスタ
ービンあるいは蒸気タービンに用いられる大型のアキシ
ャル型ローターやラジアル型ローター等の回転体では、
例えば、セラミック製回転体部品を組み込む前の評価用
治具を示す図４のように、高速回転試験機（不図示）に
取り付けるためのシャフト１１にナット１２で固定され
た金属製のディスク１３が、遠心力の影響によりシャフ
ト１１との結合部１４で広がってシャフト１１の固定が
緩み、アンバランスを生じて高速回転で振動が発生し易
くなり、前記保証試験や破壊試験を正しく評価すること
ができず、信頼性に劣るという課題があった。
【０００７】
【発明の目的】本発明は前記課題を解消せんとしてなさ
れたもので、その目的は、高速回転試験時に金属製のデ
ィスクやハブに大きな遠心力が加わっても、高速回転試
験機に取り付けるためのシャフトを固定する前記ディス
クやハブの結合部が広がったり、シャフトの固定が緩ん
でアンバランスを生じるということがなく、その結果、
前述のような高い回転数まで振動を発生せず、大型のア
キシャル型ローターやラジアル型ローター等の回転体の
保証試験や破壊試験を、正しく評価できる信頼性に優れ
た回転体評価用治具を提供せんとするものである。
れたもので、その目的は、高速回転試験時に金属製のデ
ィスクやハブに大きな遠心力が加わっても、高速回転試
験機に取り付けるためのシャフトを固定する前記ディス
クやハブの結合部が広がったり、シャフトの固定が緩ん
でアンバランスを生じるということがなく、その結果、
前述のような高い回転数まで振動を発生せず、大型のア
キシャル型ローターやラジアル型ローター等の回転体の
保証試験や破壊試験を、正しく評価できる信頼性に優れ
た回転体評価用治具を提供せんとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の回転体評価用治
具は、回転体を構成する金属製のディスクやハブの最大
外径をＤ、その中心に設けた凸部の直径をｄ1 とする
と、ｄ1 ／Ｄが０．１〜０．４の関係を満足する凸部
を、前記回転体を高速回転試験機に取り付けるためのシ
ャフトに設けた凹部に焼き嵌め、更に該シャフトに設け
た段差部を貫通してシャフトの長手方向に、前記ディス
ク又はハブに至るまで、シャフトと同心円でその直径が
ｄ2 である円周上に中心を有する複数の螺子孔を等間隔
に設け、ｄ2／Ｄが０．５以下の関係を満足する螺子孔
にボルトをそれぞれ螺着して前記シャフトとディスク又
はハブを締結せしめたことを特徴とするものである。
具は、回転体を構成する金属製のディスクやハブの最大
外径をＤ、その中心に設けた凸部の直径をｄ1 とする
と、ｄ1 ／Ｄが０．１〜０．４の関係を満足する凸部
を、前記回転体を高速回転試験機に取り付けるためのシ
ャフトに設けた凹部に焼き嵌め、更に該シャフトに設け
た段差部を貫通してシャフトの長手方向に、前記ディス
ク又はハブに至るまで、シャフトと同心円でその直径が
ｄ2 である円周上に中心を有する複数の螺子孔を等間隔
に設け、ｄ2／Ｄが０．５以下の関係を満足する螺子孔
にボルトをそれぞれ螺着して前記シャフトとディスク又
はハブを締結せしめたことを特徴とするものである。
【０００９】あるいは、回転体を構成する金属製のディ
スクやハブの最大外径をＤ、その中心に設けた貫通孔の
直径をｄ3 とした時、ｄ3 ／Ｄが０．１〜０．４の関係
を満足する貫通孔に、前記回転体を高速回転試験機に取
り付けるためのシャフトを焼き嵌め、更に該シャフトに
設けた段差部を貫通してシャフトの長手方向に、前記デ
ィスク又はハブに至るまで、シャフトと同心円でその直
径がｄ4 である円周上に中心を有する複数の螺子孔を等
間隔に設け、ｄ4 ／Ｄの関係が０．５以下である螺子孔
にボルトを螺着して前記シャフトとディスク又はハブを
締結せしめたものである。
スクやハブの最大外径をＤ、その中心に設けた貫通孔の
直径をｄ3 とした時、ｄ3 ／Ｄが０．１〜０．４の関係
を満足する貫通孔に、前記回転体を高速回転試験機に取
り付けるためのシャフトを焼き嵌め、更に該シャフトに
設けた段差部を貫通してシャフトの長手方向に、前記デ
ィスク又はハブに至るまで、シャフトと同心円でその直
径がｄ4 である円周上に中心を有する複数の螺子孔を等
間隔に設け、ｄ4 ／Ｄの関係が０．５以下である螺子孔
にボルトを螺着して前記シャフトとディスク又はハブを
締結せしめたものである。
【００１０】本発明における回転体を構成する金属製の
ディスクやハブの最大外径とその中心に設けた凸部の直
径の関係ｄ1 ／Ｄは、０．１未満になると高速回転試験
時に焼き嵌めた凸部に過大なねじり応力が発生してバラ
ンスを崩し易く、組み込んだセラミック製回転体部品を
破壊に至らしめる恐れがあるため好ましくない。
ディスクやハブの最大外径とその中心に設けた凸部の直
径の関係ｄ1 ／Ｄは、０．１未満になると高速回転試験
時に焼き嵌めた凸部に過大なねじり応力が発生してバラ
ンスを崩し易く、組み込んだセラミック製回転体部品を
破壊に至らしめる恐れがあるため好ましくない。
【００１１】一方、前記ｄ1 ／Ｄが０．４を超えると、
螺着したボルトに極めて大きな応力が加わり、ボルトの
強度を超えてしまい該ボルトの首下より破断する恐れが
大となるため、前記ｄ1 ／Ｄは０．１〜０．４の範囲に
限定され、特に０．１〜０．３の範囲が好ましい。
螺着したボルトに極めて大きな応力が加わり、ボルトの
強度を超えてしまい該ボルトの首下より破断する恐れが
大となるため、前記ｄ1 ／Ｄは０．１〜０．４の範囲に
限定され、特に０．１〜０．３の範囲が好ましい。
【００１２】また、前記螺子孔とディスクやハブの最大
外径との関係ｄ2 ／Ｄが０．５を超えると、ボルトの強
度を超えてしまう大きな応力が螺着したボルトに加わ
り、ボルトの首下より破断したり、焼き嵌めた前記凸部
先端に該当するシャフトが変形してバランスを崩すため
望ましくない。
外径との関係ｄ2 ／Ｄが０．５を超えると、ボルトの強
度を超えてしまう大きな応力が螺着したボルトに加わ
り、ボルトの首下より破断したり、焼き嵌めた前記凸部
先端に該当するシャフトが変形してバランスを崩すため
望ましくない。
【００１３】更に、本発明における前記ｄ3 ／Ｄの関係
が０．１未満になると、高速回転試験時に、焼き嵌めた
シャフトに過大なねじり応力が発生してバランスを崩
し、組み込んだセラミック製回転体部品を破壊に至らし
める恐れがあり、逆にｄ3 ／Ｄの関係が０．４を超える
と、遠心力によって発生する引張応力が過大となり、デ
ィスク又はハブ自体を破損してしまう恐れがある。
が０．１未満になると、高速回転試験時に、焼き嵌めた
シャフトに過大なねじり応力が発生してバランスを崩
し、組み込んだセラミック製回転体部品を破壊に至らし
める恐れがあり、逆にｄ3 ／Ｄの関係が０．４を超える
と、遠心力によって発生する引張応力が過大となり、デ
ィスク又はハブ自体を破損してしまう恐れがある。
【００１４】よって前記ｄ3 ／Ｄの関係は、０．１ 〜
０．４の範囲に限定され、特に０．２〜０．４を満足す
ることが望ましい。
０．４の範囲に限定され、特に０．２〜０．４を満足す
ることが望ましい。
【００１５】
【作用】本発明の回転体評価用治具は、高速回転試験機
に回転体を取り付けるためのシャフトの凹部を前記ディ
スク又はハブの凸部に、あるいは前記シャフトを回転体
のディスク又はハブの貫通孔にそれぞれ焼き嵌めすると
ともに、更に、シャフトの長手方向にシャフトに設けた
段差部を通して前記ディスク又はハブを螺着して締結し
たことにより、前記ディスク又はハブとシャフトの結合
部を外周方向に引っ張って広げようとする応力が、ボル
トのアンカー効果で抑え込まれ、高速回転で発生する遠
心力の影響が阻止されることになる。
に回転体を取り付けるためのシャフトの凹部を前記ディ
スク又はハブの凸部に、あるいは前記シャフトを回転体
のディスク又はハブの貫通孔にそれぞれ焼き嵌めすると
ともに、更に、シャフトの長手方向にシャフトに設けた
段差部を通して前記ディスク又はハブを螺着して締結し
たことにより、前記ディスク又はハブとシャフトの結合
部を外周方向に引っ張って広げようとする応力が、ボル
トのアンカー効果で抑え込まれ、高速回転で発生する遠
心力の影響が阻止されることになる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の回転体評価用治具について、
図面に基づき詳細に説明する。
図面に基づき詳細に説明する。
【００１７】図１は、セラミック製回転体部品を組み込
むための溝を有するディスクと高速回転試験機（不図
示）に取り付けるためのシャフトから成る回転体評価用
治具の斜視図である。
むための溝を有するディスクと高速回転試験機（不図
示）に取り付けるためのシャフトから成る回転体評価用
治具の斜視図である。
【００１８】また、図２及び図３は、ディスクとシャフ
トを焼き嵌め、更に、両者をボルトで締結した回転体評
価用治具の断面図である。
トを焼き嵌め、更に、両者をボルトで締結した回転体評
価用治具の断面図である。
【００１９】図１乃至図３において、１は、セラミック
製回転体部品（不図示）を組み込むための溝１０を有す
るディスク２の中心に設けた凸部４に、シャフト３の段
差部７側の端部に穿設した凹部５を焼き嵌めるか、ある
いは、ディスク２の中心に設けた貫通孔６に、シャフト
３を焼き嵌めた後、更に、シャフト３に設けた段差部７
を通してシャフト３の長手方向にディスク２に至るまで
等間隔に穿設した複数の螺子孔８に、ボルト９を螺着し
て締結した回転体評価用治具である。
製回転体部品（不図示）を組み込むための溝１０を有す
るディスク２の中心に設けた凸部４に、シャフト３の段
差部７側の端部に穿設した凹部５を焼き嵌めるか、ある
いは、ディスク２の中心に設けた貫通孔６に、シャフト
３を焼き嵌めた後、更に、シャフト３に設けた段差部７
を通してシャフト３の長手方向にディスク２に至るまで
等間隔に穿設した複数の螺子孔８に、ボルト９を螺着し
て締結した回転体評価用治具である。
【００２０】本発明の回転体評価用治具において、前記
螺子孔８は少なくとも４〜８箇所、等間隔に設けること
が望ましく、回転体としての振れ量と最高回転数、及び
バランス修正の観点からは４〜６箇所が望ましい。
螺子孔８は少なくとも４〜８箇所、等間隔に設けること
が望ましく、回転体としての振れ量と最高回転数、及び
バランス修正の観点からは４〜６箇所が望ましい。
【００２１】（実施例１）図２の断面図に示すように、
中心部に長さ１５ｍｍで直径１２ｍｍを基準とし、該直
径の寸法を種々設定した凸部を有する外径１００ｍｍ、
最大厚さ２０ｍｍのＮｉ基合金鋼から成るディスクに、
内外径差での焼き嵌め代を２０μｍに設定して穿設した
凹部を有する鋼種がＳＣＭ４３５から成る直径２０ｍｍ
のシャフトを、焼き嵌め温度を３００℃として焼き嵌め
一体化した。
中心部に長さ１５ｍｍで直径１２ｍｍを基準とし、該直
径の寸法を種々設定した凸部を有する外径１００ｍｍ、
最大厚さ２０ｍｍのＮｉ基合金鋼から成るディスクに、
内外径差での焼き嵌め代を２０μｍに設定して穿設した
凹部を有する鋼種がＳＣＭ４３５から成る直径２０ｍｍ
のシャフトを、焼き嵌め温度を３００℃として焼き嵌め
一体化した。
【００２２】次いで、前記シャフトの段差部を通してデ
ィスクに至るまでｄ2 ／Ｄを種々設定した各位置に均等
に４箇所設けた螺子孔に、ボルトを螺着してシャフトと
ディスクを締結した。
ィスクに至るまでｄ2 ／Ｄを種々設定した各位置に均等
に４箇所設けた螺子孔に、ボルトを螺着してシャフトと
ディスクを締結した。
【００２３】かくして得られた回転体評価用治具に、窒
化珪素質焼結体から成るセラミック製回転体部品の翼を
前記ディスクの溝に組み込み、バランス修正をした後、
コールドスピンテスターにセットして最高回転数が毎分
８５０００回転の常温での高速回転試験を行った。
化珪素質焼結体から成るセラミック製回転体部品の翼を
前記ディスクの溝に組み込み、バランス修正をした後、
コールドスピンテスターにセットして最高回転数が毎分
８５０００回転の常温での高速回転試験を行った。
【００２４】高速回転試験では、高速回転中のスピンド
ルの最大振れ量を測定して振動評価を、また、高速回転
試験前後のアンバランス量の変化、及び段差部側のシャ
フト先端における同軸度と直角度の変化をそれぞれ測定
して、回転体評価用治具の評価を行った。但し、スピン
ドルの振れ量が１００μｍを超えると、セラミック製回
転体部品の翼のみならず、回転体評価用治具自体が破壊
する恐れがあるため、１００μｍを超えた時点で、高速
回転試験は中止することとした。以上の結果を次表に示
す。
ルの最大振れ量を測定して振動評価を、また、高速回転
試験前後のアンバランス量の変化、及び段差部側のシャ
フト先端における同軸度と直角度の変化をそれぞれ測定
して、回転体評価用治具の評価を行った。但し、スピン
ドルの振れ量が１００μｍを超えると、セラミック製回
転体部品の翼のみならず、回転体評価用治具自体が破壊
する恐れがあるため、１００μｍを超えた時点で、高速
回転試験は中止することとした。以上の結果を次表に示
す。
【００２５】
【表１】
【００２６】また、前記結果に基づき、最大外径Ｄが１
００ｍｍと２００ｍｍで、ｄ1 ／Ｄの関係を０．２に、
ｄ2 ／Ｄの関係を０．３と０．５に設定し、螺着するボ
ルトの本数を変更した周速が毎秒２７０ｍを最高速度と
する高速回転試験を実施し、高速回転中のスピンドルの
最大振れ量と、異常が認められた時に停止する直前の最
大回転数を測定して回転体評価用治具のボルト締結の影
響を評価した。
００ｍｍと２００ｍｍで、ｄ1 ／Ｄの関係を０．２に、
ｄ2 ／Ｄの関係を０．３と０．５に設定し、螺着するボ
ルトの本数を変更した周速が毎秒２７０ｍを最高速度と
する高速回転試験を実施し、高速回転中のスピンドルの
最大振れ量と、異常が認められた時に停止する直前の最
大回転数を測定して回転体評価用治具のボルト締結の影
響を評価した。
【００２７】
【表２】
【００２８】（実施例２）図３の断面図に示すように、
中心部に穿設した直径が２０ｍｍの貫通孔を基準とし、
該貫通孔の直径寸法を種々設定した最大外径１００ｍ
ｍ、最大厚さ２０ｍｍのＮｉ基合金鋼から成るディスク
に、直径差での焼き嵌め代を２０μｍに設定した鋼種が
ＳＣＭ４３５から成るシャフトを、焼き嵌め温度を３０
０℃として焼き嵌め一体化した。
中心部に穿設した直径が２０ｍｍの貫通孔を基準とし、
該貫通孔の直径寸法を種々設定した最大外径１００ｍ
ｍ、最大厚さ２０ｍｍのＮｉ基合金鋼から成るディスク
に、直径差での焼き嵌め代を２０μｍに設定した鋼種が
ＳＣＭ４３５から成るシャフトを、焼き嵌め温度を３０
０℃として焼き嵌め一体化した。
【００２９】次いで、前記シャフトの段差部を通してデ
ィスクに至るまでｄ2 ／Ｄを種々設定した各位置に均等
に４箇所設けた螺子孔に、ボルトを螺着してシャフトと
ディスクを締結した。
ィスクに至るまでｄ2 ／Ｄを種々設定した各位置に均等
に４箇所設けた螺子孔に、ボルトを螺着してシャフトと
ディスクを締結した。
【００３０】かくして得られた回転体評価用治具を用い
て、実施例１と同様にして評価用の回転体を作製し、高
速回転試験を行ってそれぞれ実施例１と同一項目の評価
を行った。その結果を表３に示す。
て、実施例１と同様にして評価用の回転体を作製し、高
速回転試験を行ってそれぞれ実施例１と同一項目の評価
を行った。その結果を表３に示す。
【００３１】
【表３】
【００３２】（比較例）図４の断面図に示すように、中
心部に直径が２０ｍｍの貫通孔を有する実施例２と同一
外径寸法、同一形状のディスクに、段差部を有する嵌合
部の直径が１４ｍｍのシャフトを嵌合し、該シャフトの
先端部に形成した螺子部にナットを螺着してディスクと
シャフトを締結した比較用の回転体評価用治具を作製し
た。
心部に直径が２０ｍｍの貫通孔を有する実施例２と同一
外径寸法、同一形状のディスクに、段差部を有する嵌合
部の直径が１４ｍｍのシャフトを嵌合し、該シャフトの
先端部に形成した螺子部にナットを螺着してディスクと
シャフトを締結した比較用の回転体評価用治具を作製し
た。
【００３３】前記比較用の回転体評価用治具を使用し、
実施例１及び２と同様にして評価用の回転体を組立て、
高速回転試験を行い、それぞれ実施例１及び２と同一項
目の評価を行った。その結果は表３に併記する。
実施例１及び２と同様にして評価用の回転体を組立て、
高速回転試験を行い、それぞれ実施例１及び２と同一項
目の評価を行った。その結果は表３に併記する。
【００３４】以上の結果より明らかなように、比較例で
は最高毎分３５０００回転で振れ量が１００μm を超
え、アンバランス量も試験前後で４．３倍以上増加し、
同軸度は試験前後で１．３倍以上、直角度も試験前後で
１．３倍以上増加して悪くなっているのに対し、実施例
１及び２の本発明の係る回転体評価用治具では、いずれ
も高速回転試験の最高回転数である毎分８５０００回転
までどの評価項目もほとんど測定値に変化は認められな
いことが分かる。
は最高毎分３５０００回転で振れ量が１００μm を超
え、アンバランス量も試験前後で４．３倍以上増加し、
同軸度は試験前後で１．３倍以上、直角度も試験前後で
１．３倍以上増加して悪くなっているのに対し、実施例
１及び２の本発明の係る回転体評価用治具では、いずれ
も高速回転試験の最高回転数である毎分８５０００回転
までどの評価項目もほとんど測定値に変化は認められな
いことが分かる。
【００３５】尚、実施例１及び実施例２のそれぞれの結
果を示す表１の試料番号４及び表３の試料番号７の回転
体評価用治具は、引き続き毎分１０００００回転まで常
温での高速回転試験を行ったが、いずれも前記スピンド
ルの振れ量は１００μｍ以内であり、アンバランス量、
同軸度、直角度もほとんど変化を生じていないことが確
認できた。
果を示す表１の試料番号４及び表３の試料番号７の回転
体評価用治具は、引き続き毎分１０００００回転まで常
温での高速回転試験を行ったが、いずれも前記スピンド
ルの振れ量は１００μｍ以内であり、アンバランス量、
同軸度、直角度もほとんど変化を生じていないことが確
認できた。
【００３６】
【発明の効果】本発明の回転体評価用治具は、ディスク
又はハブとシャフトを焼き嵌め結合した後、更にシャフ
トの長手方向にシャフトの段差部を貫通して前記ディス
ク又はハブに至るまで加工された螺子孔にボルトを螺着
して構成することから、高速回転試験時にシャフトを固
定する前記ディスクやハブの結合部が広がったり、シャ
フトの固定が緩んでアンバランスを生じるということが
なく、その結果、高回転数まで振動を発生せず、動翼等
のセラミック製回転体部品を組み込んだ大型のアキシャ
ル型ローターやラジアル型ローター等の回転体を用いた
保証試験や破壊試験を正しく評価することができ、信頼
性を著しく向上させることができる。
又はハブとシャフトを焼き嵌め結合した後、更にシャフ
トの長手方向にシャフトの段差部を貫通して前記ディス
ク又はハブに至るまで加工された螺子孔にボルトを螺着
して構成することから、高速回転試験時にシャフトを固
定する前記ディスクやハブの結合部が広がったり、シャ
フトの固定が緩んでアンバランスを生じるということが
なく、その結果、高回転数まで振動を発生せず、動翼等
のセラミック製回転体部品を組み込んだ大型のアキシャ
ル型ローターやラジアル型ローター等の回転体を用いた
保証試験や破壊試験を正しく評価することができ、信頼
性を著しく向上させることができる。
【図１】セラミック製回転体部品を組み込むための溝を
有するディスクと高速回転試験機に取り付けるためのシ
ャフトから成る回転体評価用治具の斜視図である。
有するディスクと高速回転試験機に取り付けるためのシ
ャフトから成る回転体評価用治具の斜視図である。
【図２】ディスクの凸部にシャフトの凹部を焼き嵌め、
シャフトに設けた段差部を通してシャフトの長手方向に
ディスクに至るまでボルトを螺着して締結した回転体評
価用治具の断面図である。
シャフトに設けた段差部を通してシャフトの長手方向に
ディスクに至るまでボルトを螺着して締結した回転体評
価用治具の断面図である。
【図３】ディスクの貫通孔にシャフトを焼き嵌めた後、
シャフトに設けた段差部を通してシャフトの長手方向に
ディスクに至るまでボルトを螺着して締結した回転体評
価用治具の断面図である。
シャフトに設けた段差部を通してシャフトの長手方向に
ディスクに至るまでボルトを螺着して締結した回転体評
価用治具の断面図である。
【図４】ディスクの貫通孔にシャフトを嵌合し、嵌合し
たシャフトの先端部に形成した螺子部にナットを螺着し
てディスクとシャフトを締結した比較例の回転体評価用
治具の断面図である。
たシャフトの先端部に形成した螺子部にナットを螺着し
てディスクとシャフトを締結した比較例の回転体評価用
治具の断面図である。
１ 回転体評価用治具 ２ ディスク ３ シャフト ４ 凸部 ５ 凹部 ６ 貫通孔 ７ 段差部 ８ 螺子孔 ９ ボルト
Claims (2)
- 【請求項１】回転体のディスク又はハブ中心に設けた凸
部を、段差部を有するシャフトに設けた凹部に焼き嵌
め、該段差部を貫通して前記ディスク又はハブに至る等
間隔に配置した複数の螺子孔にボルトを螺着して締結し
たもので、前記ディスク又はハブの最大外径をＤ、凸部
の直径をｄ1 、複数の螺子孔が形成するシャフトと同心
円の直径をｄ2 とした時、ｄ2 ／Ｄが０．５以下でかつ
ｄ1 ／Ｄが０．１〜０．４を満足することを特徴とする
回転体評価用治具。 - 【請求項２】回転体のディスク又はハブ中心に設けた貫
通孔に、段差部を有するシャフトを焼き嵌め、該段差部
を貫通して前記ディスク又はハブに至る等間隔に配置し
た複数の螺子孔にボルトを螺着して締結したもので、前
記ディスク又はハブの最大外径をＤ、貫通孔の直径をｄ
3 、複数の螺子孔が形成するシャフトと同心円の直径を
ｄ4 とした時、ｄ4 ／Ｄが０．５以下でかつｄ3 ／Ｄが
０．１〜０．４を満足することを特徴とする回転体評価
用治具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06236504A JP3140307B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 回転体評価用治具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06236504A JP3140307B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 回転体評価用治具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08101089A true JPH08101089A (ja) | 1996-04-16 |
| JP3140307B2 JP3140307B2 (ja) | 2001-03-05 |
Family
ID=17001711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06236504A Expired - Fee Related JP3140307B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 回転体評価用治具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3140307B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013507613A (ja) * | 2009-10-08 | 2013-03-04 | モスコー ミルズ，インコーポレイテッド | ロータの平衡試験ための平衡試験用割出し工具 |
| CN107941630A (zh) * | 2017-11-28 | 2018-04-20 | 中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 | 一种测定极限扭矩的试验装置及方法 |
| US10267335B1 (en) | 2015-09-23 | 2019-04-23 | Anthony Freakes | Methods and apparatus for mounting an impeller with positional repeatability |
| CN115200876A (zh) * | 2022-07-26 | 2022-10-18 | 中国航发湖南动力机械研究所 | 用于航空发动机轮盘强度和寿命试验的夹紧装置 |
| CN117620929A (zh) * | 2023-11-30 | 2024-03-01 | 浙江夏厦精密制造股份有限公司 | 一种用于新能源刹车盘检测的夹持机构 |
-
1994
- 1994-09-30 JP JP06236504A patent/JP3140307B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013507613A (ja) * | 2009-10-08 | 2013-03-04 | モスコー ミルズ，インコーポレイテッド | ロータの平衡試験ための平衡試験用割出し工具 |
| US10267335B1 (en) | 2015-09-23 | 2019-04-23 | Anthony Freakes | Methods and apparatus for mounting an impeller with positional repeatability |
| CN107941630A (zh) * | 2017-11-28 | 2018-04-20 | 中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 | 一种测定极限扭矩的试验装置及方法 |
| CN107941630B (zh) * | 2017-11-28 | 2024-03-29 | 中车戚墅堰机车车辆工艺研究所股份有限公司 | 一种测定极限扭矩的试验装置及方法 |
| CN115200876A (zh) * | 2022-07-26 | 2022-10-18 | 中国航发湖南动力机械研究所 | 用于航空发动机轮盘强度和寿命试验的夹紧装置 |
| CN117620929A (zh) * | 2023-11-30 | 2024-03-01 | 浙江夏厦精密制造股份有限公司 | 一种用于新能源刹车盘检测的夹持机构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3140307B2 (ja) | 2001-03-05 |
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