Desain inti bantalan geser memungkinkan bantalan tersebut menopang dua jenis beban dasar secara bersamaan. Mekanisme bantalan berkaitan erat dengan sifat fisik lapisan oli pelumas. Berikut ini tampilan bagaimana kedua beban ini didukung:
1.Beban Radial: Gaya dukung tegak lurus sumbu
Ketika leher poros berputar, pelumas terjepit ke dalam celah baji antara cangkang bantalan dan leher poros, membentuk lapisan oli kinetik fluida. Lapisan oli menghasilkan tekanan yang menopang bobot leher poros dan gaya radial eksternal (seperti penyatuan roda gigi dan tegangan sabuk). Misalnya, pada bantalan poros engkol mesin otomotif pada mesin mobil, lapisan oli harus mampu menahan dampak ledakan dari gerakan ke bawah piston sekaligus mencegah leher poros bersentuhan langsung dengan cangkang bantalan.
Fitur utama:
Ketebalan Lapisan Oli Oli: Stabilitas lapisan oli dikontrol dengan mengatur jarak antara leher poros dan cangkang bantalan (biasanya 0,001 hingga 0,002 kali diameter poros).
Adaptasi Eksentrisitas: ketika beban radial meningkat, leher gandar sedikit dibelokkan dan ketebalan lapisan oli secara otomatis disesuaikan untuk mempertahankan pelumasan. Elastisitas bahan: Bantalan bantalan biasanya terbuat dari logam lunak seperti paduan babbitt, dan deformasi elastisnya mengkompensasi kesalahan produksi dan mencegah beban berlebih lokal.
2. Beban Aksial: gaya dorong sejajar dengan poros
Bantalan geser dapat menahan gaya aksial dari bantalan dorong atau lapisan oli ujung. Ini biasanya digunakan dalam aplikasi dimana perpindahan aksial harus dibatasi (misalnya kompresor dan turbin). Bantalan bantalan dorong biasanya dirancang dengan alur heliks atau permukaan miring, dan efek tekanan dinamis dari rotasi digunakan untuk membentuk lapisan oli melawan gaya dorong atau tegangan aksial. Misalnya, bantalan dorong pada poros propulsi laut harus mampu menahan gaya dorong aksial yang sangat besar yang dihasilkan oleh baling-baling dan mencegah poros bergerak.
Fitur utama:
Sudut bantalan: Permukaan kontak antara bantalan dorong dan bahu poros dirancang agak miring (biasanya 5 hingga 15 derajat) untuk menyeimbangkan tekanan dan kebocoran lapisan oli.
Segmen Mengambang: Bantalan dorong besar dibuat dengan beberapa bantalan, yang masing-masing mengapung secara independen untuk mengakomodasi ekspansi termal dan fluktuasi beban.
Desain Pendinginan: Panas gesekan yang dihasilkan oleh beban aksial harus dibuang melalui sirkulasi oli atau sistem pendingin eksternal untuk mencegah pecahnya lapisan oli. Efek Sinergis dari Dua Beban
Dalam kondisi pengoperasian sebenarnya, bantalan geser sering kali harus menghadapi beban radial dan aksial secara bersamaan. Misalnya:
Transmisi roda gigi heliks: Gaya penyatuan roda gigi dipecah menjadi komponen radial (dilakukan oleh bantalan silinder) dan komponen aksial (dilakukan oleh bantalan dorong).
Turbin: Bantalan gabungan Turbin uap mengadopsi desain dorong radial{0}}terintegrasi untuk menyederhanakan struktur dan meningkatkan keandalan.
Penggerak baling-baling: Bantalan belakang harus menahan beban radial hidrodinamik dan beban aksial dorong baling-baling. Mengadopsi bantalan kerucut untuk mewujudkan bantalan beban dua arah.