コンプレッサースリーブベアリング:回転システムの中核となる荷重支持の守護者

エアコンプレッサースリーブ

コンプレッサーロータリーシステムでは、スリーブベアリング回転軸と固定ハウジングを接続する重要な橋渡しとして機能します。クランクシャフトやローターシャフトを支える精密部品として、その性能は機器の振動制御、伝達効率、そして動作寿命に直接影響を及ぼします。

I. 構造設計:多層機能統合

材料 関数 重要なパラメータ
スチール製の裏地 45# スチール / 合金鋼 構造的サポート 厚さ: 3~8mm
銅合金 ZCuSn10P1 / ZCuAl10Fe3 熱放散
振動減衰
熱伝導率:60~80 W/(m·K)
圧縮強度:250~600 MPa
ポリマー表面 PEEK+CF / PTFEベース 低摩擦インターフェース 動作層の厚さ:0.5~3mm
乾燥摩擦係数:0.04~0.15

オイルシステムの特徴:

  • 15~25%の表面積をカバーする螺旋状/溝付きオイルチャンネル
  • 最小油膜厚さ:15μm @ 3,000 rpm
  • 精度公差:H7/k6グレード

II. 材料の進化:エンジニアリングプラスチック革命

金属ベースベアリング(従来型)​

  • 錫青銅(ZCuSn10P1): オイル依存、1800 rpm以下に制限
  • アルミニウム青銅(ZCuAl10Fe3): より高い負荷容量、≤3500 rpmに適しています

エンジニアリングプラスチック(高度なソリューション)​

  • PEEK + 30% カーボンファイバー:
    • 連続動作温度:260℃
    • PV限界:3.8 MPa·m/s
  • PTFE自己潤滑性:
    • 酸/アルカリ/溶剤に対する耐薬品性
    • コールドスタート能力: >100,000サイクル

ナノテク強化WS₂ナノ粒子は摩擦をμ=0.03まで低減します

III. コア機能:多次元保護

  1. 精密位置決め:
    ラジアル振れを0.05mm以下に抑え、振動減衰率を85%以上とする
  2. 摩擦管理:
    • 流体油膜を形成する(潤滑システム)
    • PTFE転写フィルム(オイルフリーコンプレッサー)を開発
  3. 熱調節:
    銅合金はポリマーより5倍速く熱を放散します
  4. 安全の犠牲:
    意図的な塑性変形により過負荷時にシャフトを保護

IV. 設置とメンテナンスの基本

  • 適合要件:
    干渉かみ合い: 0.05 + 0.001D mm (D = シャフト径)
    軸方向クリアランス:0.2~0.5mm
  • 失敗の警告サイン:
    • 凝着摩耗(潤滑不良)
    • 研磨傷(油汚れ)
    • 疲労剥離(過負荷運転)

V. 将来の技術動向

  1. スマートベアリング:
    埋め込みセンサーモニター:

    • リアルタイムの油膜厚さ
    • 温度勾配
  2. 機能傾斜材料:
    階層化された特性を持つ 3D プリント:

    • 表面: 100%自己潤滑性ポリマー
    • コア:高強度合金
  3. 産業検証:
    ナノ強化スリーブは、20,000時間の動作後でも0.03mm未満の摩耗を示します。

投稿日時: 2025年7月23日