ガス静圧潤滑技術におけるエネルギー利用効率およびエネルギー効率評価が長らく解決されていない問題に対し、本論文では三種類の三次元測定機用精密スロットルバルブを例に、エネルギー効率評価の理論モデルと実験解析手法を確立した。まず、ガスの状態から出発し、空気動力に基づき圧縮係数等を導入してスロットルに流入する圧縮空気の圧縮エネルギーモデルを構築した。次に、気膜場の圧力および支持力に基づきスロットルの気体浮上仕事モデルを構築した。さらに、二つの仕事-エネルギーモデルによりスロットルのエネルギー効率理論を構築した。最後に、多パラメータ試験による三種類のスロットルのエネルギー効率試験を行った。結果は、三種類のスロットルいずれも吸気管路内径2mm、供給圧力0.3MPaで最適なエネルギー効率を得たことを示した。その中で、作動面積が最大の二重UA型スロットルが最大17.8%のエネルギー効率を示した。総じて、スロットルのエネルギー効率は供給圧力および吸気流量と負の相関を示し、支持力とは正の相関を示した。その他の条件が同じ場合、スロットルのエネルギー効率は一定範囲内で作動面積と正の相関を示す。本研究は、気源構成および静圧システム全体設計理論に重要な参考価値を持つ。

ガス静圧スロットル; 空気圧縮エネルギーモデル; スロットル仕事-エネルギー変換モデル; スロットルエネルギー効率理論