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スラストとジャーナルベアリングのために真鍮またはセミソフト素材を選択する上位3つの理由

ターボチャージャーのジャーナルベアリング、特にスラストベアリングのための真鍮またはその他のセミソフト材料の選択は、主に、シャフトとベアリング表面の間に破片を埋め込み、流体力学的流体膜を維持する能力によって駆動されます。その理由は次のとおりです。 埋め込み性： セミソフト材料は、オイルシステムに入る可能性のある小さな破片粒子を埋め込み、それらを防ぐことができます from より硬いシャフトにスコアリングまたはダメージを与えます。これは、摩耗や裂傷が重大な懸念事項であるターボチャージャーの高速で高温環境で重要です。オイル汚染によって引き起こされるターボの故障を防ぐことができます。 これは、シャフトを傷つけたり獲得したりする可能性のある硬い材料とは対照的です。 流体力学的潤滑： セミソフト材料は、油圧がシャフトを支え、直接金属間接触を防ぐ流体力学的流体膜の形成を可能にします。これにより、摩擦と摩耗が軽減され、ベアリングの寿命が向上します。 次のソースは次のとおりです from Garrettインストーラー接続トレーニング 適合性： これらの材料は、シャフト内のわずかな不整合または欠陥に適合し、負荷のより均等な分布を確保し、局所的な応力濃度を減らします。 次のソース は from ギャレット - 前進運動  負荷を分配し、局所的な応力集中を減らすという概念は、ターボチャージャーベアリングの寿命と性能を確保する上で重要です。より詳細な説明を次に示します。ロード分布：ターボチャージャーでは、負荷とは、タービンとコンプレッサーホイールの回転速度が高いため、ベアリングシステムに及ぼす力を指します。これらの力は、放射状（シャフトに垂直に作用する）および軸（シャフトに沿って作用する）である可能性があります。  適切に設計されたベアリングシステムは、これらの負荷をベアリング表面に均等に分配することを目的としています。これにより、特定の領域での過度の摩耗や裂傷が防止され、早期故障につながる可能性があります。ストレス集中：ストレス濃度は、ストレスが周囲の材料よりも著しく高い領域です。これらは、次のようなさまざまな要因のために発生する可能性があります。 幾何学的不連続性： 鋭い角、ノッチ、またはシャフトの直径の突然の変化は、ストレス集中を引き起こす可能性があります。 物質的な欠陥： ベアリング材料の欠陥または包含は、それを弱め、ストレス濃度につながる可能性があります。 不整合： シャフトとベアリングが完全に整列していない場合、それは不均一な負荷分布と応力濃度をもたらす可能性があります。 ストレス集中の減少：いくつかの設計戦略は、ターボチャージャーベアリングのストレス集中を減らすのに役立ちます。 フィレット半径： 幾何学的な不連続に滑らかで丸い角（切り身）を追加すると、ストレスをより均等に分配するのに役立ちます。 材料の選択： 高強度と靭性のある材料を選択すると、ストレス濃度に抵抗し、亀裂の伝播を防ぐことができます。 表面仕上げ： シャフトとベアリングの滑らかな表面仕上げは摩擦を減らし、ストレス濃度の開始を最小限に抑えます。 適切な潤滑： シャフトとベアリングの間に流体力学的流体膜を維持することは、負荷を分配し、摩耗を減らすのに役立ちます。 オイル汚染によって引き起こされるターボ故障の防止 結論：負荷を効果的に分配し、ストレス濃度を最小化することにより、ターボチャージャーベアリングは高速と荷重で確実に動作します。ジャーナルベアリングでのセミソフト材料の使用は、この目標を達成するための重要な戦略であり、ターボチャージャーの全体的なパフォーマンスと耐久性に貢献しています。 その間 ボールベアリングは利点を提供します 応答速度と耐久性の観点から、より高いコストと再構築の難しさは、特に多くのターボチャージャーアプリケーション、特に費用対効果とメンテナンスの容易さが重要な考慮事項である多くのターボチャージャーアプリケーションにとって実用的かつ信頼できる選択肢となります。