知識 PTFEすべり軸受の垂直荷重への対応は?重荷重移動ソリューションの最適化
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技術チーム · Kintek

更新しました 1 week ago

PTFEすべり軸受の垂直荷重への対応は?重荷重移動ソリューションの最適化

PTFEすべり軸受は、材料特性と設計上の特徴の組み合わせにより、垂直荷重に対応します。PTFEプレートの面積は圧縮強度に基づいて決められ、PTFEがより高い能力を持つにもかかわらず、一般的な使用荷重は150~200バールに制限されています。これらのベアリングは、PTFE摺動面、熱放散のための焼結ブロンズ層、構造支持のためのスチール製バッキングといった複数のコンポーネントを統合し、垂直力を効果的に分散・伝達します。その設計により、高荷重下での移動収容を必要とする用途において、従来のベアリングタイプよりも優れた性能を発揮します。

キーポイントの説明

  1. 耐荷重とPTFEプレートのサイジング

    • PTFEの圧縮強度は40MPa(400Bar)までの荷重を許容するが、技術者は50~60%の安全率を適用する。
    • 使用荷重は通常、信頼性のため15~20MPa(150~200Bar)に制限される。
    • 必要なベアリング面積は、垂直荷重を許容圧力で割って計算します。
    • 具体的な設置条件に合わせて寸法を調整します。
  2. 素材構成と荷重伝達

    • 多層構造により、垂直荷重を効率的に分散:
      • トップレイヤー PTFEスライディングパッド 摩擦の少ない動きを提供
      • 中間層:焼結ブロンズパウダーが熱伝導性を向上
      • ベース層:スチール製バッキングが構造強度と荷重分散を提供
    • スチール部品に銅/錫メッキを施し、腐食を防止
  3. 他のベアリングタイプとの統合

    • ロッカーベアリングと組み合わせることで、ロッキングとスライディングを組み合わせた動きが可能
    • PTFEプレートアセンブリは、ロッカーベアリングシステムのトップコンポーネントとして機能します。
    • このハイブリッドアプローチは、回転運動と並進運動の両方に対応します。
  4. 従来のベアリングに対する利点

    • エキスパンションプレート、ローラー、ロッカーアームに比べて優れた性能
    • 熱膨張、地震活動、差動沈下に効果的に対応
    • 鉛直荷重が大きくても機能を維持し、移動も可能
  5. 回転への対応

    • 最小限の回転(小数度)を伴う並進運動を主な目的として設計されています。
    • わずかな回転は
      • エラストマー層(ネオプレン/シリコン)
      • 高回転用球面ベアリング
    • 安定性を考慮し、高回転用途ではエラストマーの厚さを制限

これらの設計上の特徴により、PTFEすべり軸受は、橋梁、産業プラント、パイプラインなど、垂直荷重容量と移動収容性の両方が重要な要件となる高荷重用途で特に重宝されています。

総括表

機能 荷重
負荷容量 使用荷重15~20MPa(150~200バール)、最大荷重40MPa
材料層 PTFE摺動面、焼結ブロンズ(放熱用)、スチール裏打ち(強度用
統合 ロッカーベアリングと組み合わせて、ロッキングとスライディングのハイブリッドモーションを実現
利点 エキスパンションプレート/ローラーより優れている。
回転への対応 エラストマーまたは球面配列による最小限の回転

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