Sebagai struktur khas bantalan geser, kondisi kerja dan peralatan dapat diringkas sebagai berikut. Analisis sistematis dilakukan berdasarkan prinsip kerja dan praktik rekayasa:
1. Kondisi Kerja Inti yang Berlaku
Kelebihan-kecepatan tinggi
Dukungan prinsip: bantalan leher aksial melalui rotasi leher poros untuk membentuk lapisan oli runcing, menggunakan efek tekanan hidrodinamik untuk mencapai pelumasan. Kekakuan lapisan oli berhubungan langsung dengan daya dukung lapisan oli.
Peralatan umum: Sistem pendukung rotor untuk mesin putar, seperti turbin uap, generator, dan kompresor besar.
Suhu ekstrem dan lingkungan korosif
Keunggulan material: bantalan jurnal terbuat dari-bahan tahan suhu tinggi, seperti paduan Babbit berbahan dasar timah-atau berbahan dasar timah, dan dapat menahan suhu di atas 150 derajat . Cangkang bantalan non-logam (seperti PTFE dan grafit) cocok untuk lingkungan media korosif.
Aplikasi: bantalan poros engkol mesin pembakaran internal, bantalan pompa proses kimia.
Persyaratan akurasi dan stabilitas tinggi
Karakteristik dinamis: Bantalan geser bantalan miring secara otomatis menyesuaikan melalui bantalan, menghilangkan tekanan tepi dan mencapai stabilitas tinggi. Misalnya, spindel peralatan mesin CNC mengadopsi bantalan baji multi-minyak yang dapat dilepas, jarak bebas radial dapat disesuaikan hingga 5-15μm, akurasi putaran mencapai tingkat mikrometer.
Dukungan data: Simulasi COMSOL menunjukkan bahwa rasio cangkang cacing (mencerminkan stabilitas rotor) bantalan miring lebih dari 30% lebih rendah dibandingkan bantalan tetap.
Skenario-Beban Berat Berkecepatan Rendah dan beban benturan
Penerapan pelumasan batas: bantalan jurnal beroperasi melalui pelumasan batas pada kecepatan rendah kurang dari 1,5 m/s (koefisien gesekan 0,05-0,1). Misalnya pin dan bushing untuk mesin konstruksi dan titik engsel untuk peralatan pertambangan.
Langkah-langkah penguatan: menggunakan gemuk EP bertekanan ekstrim atau menambahkan pelumas padat molibdenum disulfida dapat meningkatkan daya dukung 2-3 kali lipat.
2. Peralatan aplikasi yang umum
Energi dan listrik
Turbin/generator uap: bantalan jurnal berbentuk silinder, elips, atau multi-bilah yang digunakan untuk menopang beban radial rotor, sedangkan bantalan kombinasi poros-leher dorong dikenakan gaya dorong aksial (misalnya, jenis bantalan kombinasi turbin uap tertentu memiliki beban aksial sebesar 500kN).
Set generator turbin angin: bantalan poros mengadopsi bantalan rol kerucut baris ganda dan kombinasi bantalan jurnal, cocok untuk variasi nada dan gerakan yaw.
Sektor mesin industri
Spindel perkakas mesin: spindel penggiling presisi tinggi mengadopsi bantalan baji multi-minyak tetap. Oli-tekanan rendah (tekanan 0,5-2 mpa) disuplai oleh pompa hidrolik, membentuk lapisan oli yang menghindari gesekan kering dan mematikan. Bantalan baji multi-minyak seluler cocok untuk kecepatan tinggi dan beban ringan (kecepatan rotasi lebih besar dari 400r/mnt).
Kotak Gir: Poros masukan roda gigi-tugas berat memiliki bantalan jurnal dan dipadukan dengan sistem pasokan oli paksa (laju aliran 50-100L/mnt) untuk memastikan pembentukan lapisan oli secara terus-menerus.
Di bidang transportasi
Sistem propulsi kapal: tabung buritan kapal besar mengadopsi bantalan jurnal paduan putih, air laut sebagai media pelumas. teori kavitasi JFO digunakan untuk memodifikasi zona rekahan lapisan oli agar dapat beradaptasi dengan kondisi beban yang bervariasi.
Angkutan kereta api: bantalan motor traksi kereta api-kecepatan tinggi mengadopsi struktur komposit roller radial, yang mempertimbangkan persyaratan kecepatan-tinggi dan beban benturan.
Peralatan untuk kondisi kerja khusus
Pompa utama tenaga nuklir: Bantalan jurnal tekanan statis, melalui sistem pasokan oli eksternal untuk membentuk lapisan oli bertekanan tinggi (tekanan 10-15 mpa), untuk mencapai operasi keausan nol, persyaratan seismik keselamatan nuklir.
Dirgantara: poros turbo bertekanan tinggi-mesin aero mengadopsi bantalan sekam dengan struktur pendukung bergelombang untuk lingkungan bersuhu tinggi dan berkecepatan tinggi (kecepatan > 20.000 putaran/menit, suhu > 500 derajat).
3. Sorotan Seleksi dan Desain
Pemilihan metode pelumasan
Kondisi pengoperasian-kecepatan tinggi (kecepatan permukaan > 10m/s): Preferensi diberikan pada penggunaan cincin oli atau pompa oli bertekanan untuk suplai oli guna menghindari suhu berlebihan akibat pelumasan gemuk.
Kondisi pengoperasian kecepatan rendah dan beban berat: gunakan gemuk bertekanan atau bantalan jurnal semi-yang dilumasi (seperti selongsong perunggu sinter) untuk melumasi-sendiri dengan menyimpan oli di pori-pori.
Optimalisasi parameter geometris
Rasio aspek (L/D): umumnya 0.5 -1.5. Pada kecepatan tinggi dan beban ringan, dapat ditingkatkan hingga lebih dari 2 untuk meningkatkan stabilitas.
Ketebalan lapisan oli: Nilai desain umumnya 0,01-0,1 mm dan harus lebih besar dari ukuran pori filter (misalnya. 5 mikron) untuk mencegah goresan partikel.
Pencocokan materi
Bahan Majalah: Baja paduan berkekuatan tinggi (misalnya. 42CrMo), permukaannya diquench hingga HRC55-60 untuk ketahanan aus.
Bahan pelapis bantalan: Paduan Babbitt berbahan dasar timah (ZCSnSb11{2}}6) cocok untuk aplikasi kecepatan tinggi dan pemuatan ringan, sedangkan paduan Babbitt berbahan dasar timbal (ZCPbSb16-2) cocok untuk aplikasi kecepatan sedang dan pemuatan berat.