JPH09273601A - フライホイル装置 - Google Patents
フライホイル装置Info
- Publication number
- JPH09273601A JPH09273601A JP8343596A JP8343596A JPH09273601A JP H09273601 A JPH09273601 A JP H09273601A JP 8343596 A JP8343596 A JP 8343596A JP 8343596 A JP8343596 A JP 8343596A JP H09273601 A JPH09273601 A JP H09273601A
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- JP
- Japan
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- flywheel
- fixed
- adjusting
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- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
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- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 偏心による振動や応力による破損を防止す
る。 【解決手段】 固定フライホイル８の外径を調整フライ
ホイル９の外径より大きくするとともに、固定フライホ
イル８と調整フライホイル９の外周インロー部１０を遠
心力による半径方向ふくらみ量が等しくなる位置に設け
る。
る。 【解決手段】 固定フライホイル８の外径を調整フライ
ホイル９の外径より大きくするとともに、固定フライホ
イル８と調整フライホイル９の外周インロー部１０を遠
心力による半径方向ふくらみ量が等しくなる位置に設け
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、固定フライホイ
ルに慣性調整のための調整フライホイルを取り付けたフ
ライホイル装置に関するものである。
ルに慣性調整のための調整フライホイルを取り付けたフ
ライホイル装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来の高速用のフライホイル装置
の縦断面図を示し、１は軸受台２に軸受台３を介して回
転自在に支持された回転軸、４は回転軸１から径方向に
突出し、回転軸１と一体的に設けられた固定フライホイ
ルであり、その側面には凹部４ａが設けられている。５
は中心に中心孔５ａを有するとともに、側面の中心孔５
ａの周辺部に凸部５ｂを有する調整フライホイルであ
り、凹部４ａと凸部５ｂは嵌合し、かつ調整フライホイ
ル５は固定フライホイル４にボルト６により固定され
る。又、調整フライホイル５の外径は固定フライホイル
４の外径より大きくなっている。
の縦断面図を示し、１は軸受台２に軸受台３を介して回
転自在に支持された回転軸、４は回転軸１から径方向に
突出し、回転軸１と一体的に設けられた固定フライホイ
ルであり、その側面には凹部４ａが設けられている。５
は中心に中心孔５ａを有するとともに、側面の中心孔５
ａの周辺部に凸部５ｂを有する調整フライホイルであ
り、凹部４ａと凸部５ｂは嵌合し、かつ調整フライホイ
ル５は固定フライホイル４にボルト６により固定され
る。又、調整フライホイル５の外径は固定フライホイル
４の外径より大きくなっている。
【０００３】上記構成において、静止時には凹部４ａの
内周と凸部５ｂの内周即ち中心孔５ａの内周とは径方向
の隙間なく嵌合し、凹部４ａの外周と凸部５ｂの外周と
の間には径方向の隙間７が形成されている。ここで、回
転軸１を回転させると、調整フライホイル５の方が外径
方向へのふくらみ量（変位量）が大きいため、回転数が
上昇するに従って隙間７が次第に小さくなり、最終的に
零となる。このため、調整フライホイル５の偏心は凹部
４ａの外周との係合によりある程度に抑制され、偏心に
よる振動も抑制される。
内周と凸部５ｂの内周即ち中心孔５ａの内周とは径方向
の隙間なく嵌合し、凹部４ａの外周と凸部５ｂの外周と
の間には径方向の隙間７が形成されている。ここで、回
転軸１を回転させると、調整フライホイル５の方が外径
方向へのふくらみ量（変位量）が大きいため、回転数が
上昇するに従って隙間７が次第に小さくなり、最終的に
零となる。このため、調整フライホイル５の偏心は凹部
４ａの外周との係合によりある程度に抑制され、偏心に
よる振動も抑制される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図５は調整フライホイ
ル５の振動の振幅と回転速度との関係を示し、イは外周
インロー部がない場合、即ち凹部４ａなどがない場合で
あり、このような場合には回転速度に従って調整フライ
ホイル５の振動の振幅は大きくなる。又、ロは外周イン
ロー部がある場合であり、回転速度が高速域になると、
凹部４ａの外周に凸部５ｂの外周が当接し、調整フライ
ホイル５の振動の振幅は小さくなる。ところが、図中に
示した中速域では、調整フライホイル５は偏心が生じ始
めて凹部４ａの内周と凸部５ｂの内周との間に隙間がで
き始めているが、凹部４ａの外周と凸部５ｂの外周が十
分に当接しないために振動の振幅は大きくなった。そこ
で、回転速度がもっと低い段階から凸部５ｂの外周と凹
部４ａの外周とが当接するようにすると、高回転域で凹
部４ａの外周は凸部５ｂの外周に押圧されて大きな応力
が加わるようになり、破損する恐れがあった。
ル５の振動の振幅と回転速度との関係を示し、イは外周
インロー部がない場合、即ち凹部４ａなどがない場合で
あり、このような場合には回転速度に従って調整フライ
ホイル５の振動の振幅は大きくなる。又、ロは外周イン
ロー部がある場合であり、回転速度が高速域になると、
凹部４ａの外周に凸部５ｂの外周が当接し、調整フライ
ホイル５の振動の振幅は小さくなる。ところが、図中に
示した中速域では、調整フライホイル５は偏心が生じ始
めて凹部４ａの内周と凸部５ｂの内周との間に隙間がで
き始めているが、凹部４ａの外周と凸部５ｂの外周が十
分に当接しないために振動の振幅は大きくなった。そこ
で、回転速度がもっと低い段階から凸部５ｂの外周と凹
部４ａの外周とが当接するようにすると、高回転域で凹
部４ａの外周は凸部５ｂの外周に押圧されて大きな応力
が加わるようになり、破損する恐れがあった。
【０００５】この発明は上記のような課題を解決するた
めに成されたものであり、調整フライホイルの偏心によ
る振動を抑制するとともに、固定フライホイルの破損を
防止することができるフライホイル装置を得ることを目
的とする。
めに成されたものであり、調整フライホイルの偏心によ
る振動を抑制するとともに、固定フライホイルの破損を
防止することができるフライホイル装置を得ることを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係るフライホ
イル装置は、固定フライホイルの側面にその凹部に固定
フライホイルより径が大きな調整フライホイルの凸部を
嵌合するように調整フライホイルを取り付け、固定フラ
イホイルの凹部の外周及び調整フライホイルの凸部の外
周を遠心力によるふくらみ量が等しい位置に設けたもの
である。
イル装置は、固定フライホイルの側面にその凹部に固定
フライホイルより径が大きな調整フライホイルの凸部を
嵌合するように調整フライホイルを取り付け、固定フラ
イホイルの凹部の外周及び調整フライホイルの凸部の外
周を遠心力によるふくらみ量が等しい位置に設けたもの
である。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面とともに説明する。図１はこの実施形態によるフライ
ホイル装置の一部縦断正面図を示し、８は鍛造により回
転軸１と一体に形成された固定フライホイルであり、そ
の両側面には凹部８ａが形成されている。９は中心に中
心孔９ａを有するとともに、側面の中心孔９ａの周辺部
に凹部８ａと嵌合する凸部９ｂを有する調整フライホイ
ルであり、中心孔９ａに回転軸１を挿通するとともに、
凸部９ｂを凹部８ａに嵌合し、調整フライホイル９に挿
通したボルト６を固定フライホイル８に螺着することに
より調整フライホイル９を固定フライホイル８に固定す
る。
面とともに説明する。図１はこの実施形態によるフライ
ホイル装置の一部縦断正面図を示し、８は鍛造により回
転軸１と一体に形成された固定フライホイルであり、そ
の両側面には凹部８ａが形成されている。９は中心に中
心孔９ａを有するとともに、側面の中心孔９ａの周辺部
に凹部８ａと嵌合する凸部９ｂを有する調整フライホイ
ルであり、中心孔９ａに回転軸１を挿通するとともに、
凸部９ｂを凹部８ａに嵌合し、調整フライホイル９に挿
通したボルト６を固定フライホイル８に螺着することに
より調整フライホイル９を固定フライホイル８に固定す
る。
【０００８】又、固定フライホイル８の外径は調整フラ
イホイル９の外径より大きく形成され、凹部８ａの外周
と凸部９ｂの外周、及び凹部８ａの内周と凸部９ｂの内
周とはいずれも隙間なく嵌合している。さらに、凹部８
ａの外周と凸部９ｂの外周は遠心力によるふくらみ量が
等しくなる位置に設けられている。
イホイル９の外径より大きく形成され、凹部８ａの外周
と凸部９ｂの外周、及び凹部８ａの内周と凸部９ｂの内
周とはいずれも隙間なく嵌合している。さらに、凹部８
ａの外周と凸部９ｂの外周は遠心力によるふくらみ量が
等しくなる位置に設けられている。
【０００９】図２（ａ），（ｂ）は固定フライホイル８
及び調整フライホイル９における半径位置と回転時の応
力との関係図を示し、外周インロー部１０とは凹部８ａ
及び凸部９ｂの外周嵌合部のことである。又、σrは半
径方向応力，σtは周方向応力を示す。固定フライホイ
ル８では中心に最も大きな応力が加わり、調整フライホ
イル９では中心孔９ａの内周に最も大きな応力が加わる
ことが解る。ここで、中心孔がない一様厚さの回転円
板、及び中心孔がある一様厚さの回転円板の半径方向ふ
くらみ量δ１，δ２はそれぞれ式（１），（２）により
計算される。
及び調整フライホイル９における半径位置と回転時の応
力との関係図を示し、外周インロー部１０とは凹部８ａ
及び凸部９ｂの外周嵌合部のことである。又、σrは半
径方向応力，σtは周方向応力を示す。固定フライホイ
ル８では中心に最も大きな応力が加わり、調整フライホ
イル９では中心孔９ａの内周に最も大きな応力が加わる
ことが解る。ここで、中心孔がない一様厚さの回転円
板、及び中心孔がある一様厚さの回転円板の半径方向ふ
くらみ量δ１，δ２はそれぞれ式（１），（２）により
計算される。
【００１０】
【数１】
【００１１】上式において、ρは回転円板の密度，ωは
角速度，Ｅは弾性係数，νはポアソン比，ａは中心孔の
半径，ｂは回転円板の半径，ｒは半径位置である。式
（１），（２）で計算した結果をグラフで示すと、図３
（ａ），（ｂ）のようになり、図３（ａ）は固定フライ
ホイル８にほぼ相当し、図３（ｂ）は調整フライホイル
９にほぼ相当する。そこで、それぞれの中心から半径位
置が等しく、かつ半径方向ふくらみ量が等しい点（この
ような点が存在するのは、固定フライホイル８の外径が
調整フライホイル９の外径より大きいときのみであ
る。）を検出し、外周インロー部１０即ち凹部８ａの外
周及び凸部９ｂの外周をこの半径位置に一致させる。な
お、図２，図３の特性は回転数４００ｒｐｍのときのも
のであるが、回転数が変化しても外周インロー部１０で
の半径方向ふくらみ量は一致したままである。又、ボル
ト６は実際にはばか孔に挿通され、遠心力応力を分担す
ることはなく、無視できる。
角速度，Ｅは弾性係数，νはポアソン比，ａは中心孔の
半径，ｂは回転円板の半径，ｒは半径位置である。式
（１），（２）で計算した結果をグラフで示すと、図３
（ａ），（ｂ）のようになり、図３（ａ）は固定フライ
ホイル８にほぼ相当し、図３（ｂ）は調整フライホイル
９にほぼ相当する。そこで、それぞれの中心から半径位
置が等しく、かつ半径方向ふくらみ量が等しい点（この
ような点が存在するのは、固定フライホイル８の外径が
調整フライホイル９の外径より大きいときのみであ
る。）を検出し、外周インロー部１０即ち凹部８ａの外
周及び凸部９ｂの外周をこの半径位置に一致させる。な
お、図２，図３の特性は回転数４００ｒｐｍのときのも
のであるが、回転数が変化しても外周インロー部１０で
の半径方向ふくらみ量は一致したままである。又、ボル
ト６は実際にはばか孔に挿通され、遠心力応力を分担す
ることはなく、無視できる。
【００１２】上記実施形態においては、固定フライホイ
ル８の凹部８ａの外周及び調整フライホイル９の凸部９
ｂの外周が遠心力による半径方向ふくらみ量（伸び）δ
１＝δ２の位置に設けられており、回転速度全域におい
てこの双方の間に隙間は生じず、しかも凸部９ｂの外周
から凹部８ａの外周へ大きな応力が加わることもない。
このように外周インロー部１０での伸びや応力の干渉が
ないために、偏心による振動は抑制され、応力による破
損も生じない。又、強度計算が単純となり、高精度の強
度計算を行うことができる。
ル８の凹部８ａの外周及び調整フライホイル９の凸部９
ｂの外周が遠心力による半径方向ふくらみ量（伸び）δ
１＝δ２の位置に設けられており、回転速度全域におい
てこの双方の間に隙間は生じず、しかも凸部９ｂの外周
から凹部８ａの外周へ大きな応力が加わることもない。
このように外周インロー部１０での伸びや応力の干渉が
ないために、偏心による振動は抑制され、応力による破
損も生じない。又、強度計算が単純となり、高精度の強
度計算を行うことができる。
【００１３】
【発明の効果】以下のようにこの発明によれば、固定フ
ライホイルの外径を調整フライホイルの外径より大きく
し、かつ相互に嵌合する固定フライホイルの凹部の外周
と調整フライホイルの凸部の外周を遠心力による半径方
向ふくらみ量が一致する位置に設けており、全回転域に
おいて両者間に隙間は生じず、大きな応力も加わらな
い。このため、偏心による振動や応力による破損を防止
することができる。
ライホイルの外径を調整フライホイルの外径より大きく
し、かつ相互に嵌合する固定フライホイルの凹部の外周
と調整フライホイルの凸部の外周を遠心力による半径方
向ふくらみ量が一致する位置に設けており、全回転域に
おいて両者間に隙間は生じず、大きな応力も加わらな
い。このため、偏心による振動や応力による破損を防止
することができる。
【図１】この発明によるフライホイル装置の一部縦断正
面図である。
面図である。
【図２】この発明による固定フライホイル及び調整フラ
イホイルの回転時の応力分布図である。
イホイルの回転時の応力分布図である。
【図３】この発明による固定フライホイル及び調整フラ
イホイルの半径方向ふくらみ量の分布図である。
イホイルの半径方向ふくらみ量の分布図である。
【図４】従来のフライホイル装置の縦断面図である。
【図５】従来のフライホイル装置の調整フライホイルの
振幅と回転速度との関係図である。
振幅と回転速度との関係図である。
１…回転軸 ８…固定フライホイル ８ａ…凹部 ９…調整フライホイル ９ａ…中心孔 ９ｂ…凸部 １０…外周インロー部
Claims (1)
- 【請求項１】 回転軸と一体に形成されるとともに、側
面に凹部を有する固定フライホイルと、中心に孔を有す
るとともに、側面に固定フライホイルの凹部と嵌合する
凸部を有し、固定フライホイルの側面に取り付けられた
調整フライホイルを備えたフライホイル装置において、
固定フライホイルの外径を調整フライホイルの外径より
大きくするとともに、固定フライホイルの凹部の外周及
び調整フライホイルの凸部の外周を遠心力による半径方
向ふくらみ量が等しくなる位置に設けたことを特徴とす
るフライホイル装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08343596A JP3533818B2 (ja) | 1996-04-05 | 1996-04-05 | フライホイル装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08343596A JP3533818B2 (ja) | 1996-04-05 | 1996-04-05 | フライホイル装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09273601A true JPH09273601A (ja) | 1997-10-21 |
| JP3533818B2 JP3533818B2 (ja) | 2004-05-31 |
Family
ID=13802362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08343596A Expired - Fee Related JP3533818B2 (ja) | 1996-04-05 | 1996-04-05 | フライホイル装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3533818B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103727177A (zh) * | 2013-12-04 | 2014-04-16 | 大连洁能重工机械有限公司 | 具有超速保护功能的核电主泵飞轮 |
| CN114383828A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-04-22 | 常州莱可智能科技有限公司 | 一种用于飞轮应力实验的组装式台架 |
-
1996
- 1996-04-05 JP JP08343596A patent/JP3533818B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103727177A (zh) * | 2013-12-04 | 2014-04-16 | 大连洁能重工机械有限公司 | 具有超速保护功能的核电主泵飞轮 |
| CN114383828A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-04-22 | 常州莱可智能科技有限公司 | 一种用于飞轮应力实验的组装式台架 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3533818B2 (ja) | 2004-05-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040115 |
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