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回転軸の断熱方法についてのアドバイスをお願いします
2023/10/13 21:40
- 回転軸の断熱方法を検討している場合、回転軸の構造や材料について、アドバイスがほしいです。
- 回転軸の直径は50[mm]で、材質はSUS304です。回転数は20[rpm]で、最大トルクは350[Nm]です。
- 断熱には、回転軸の一部を切り離し、メタル軸受けとグランドパッキンの間で断熱する方法を考えています。
回転軸の断熱方法
2004/06/09 12:03
回転軸の断熱方法を検討しているのですが、構造、材料などでアドバイスいただけたらと思います。
回転軸の詳細としまして、径は50[mm]、材質はSUS304、回転数は20[rpm]、最大トルクは350[Nm]です。
構造は、回転軸の方端は常に600800℃の高温になっています。熱源より遠ざかる方向で、メタル軸受け、グランドパッキン、ベアリング、モータが取り付いています。
ここでグランドパッキンに熱をかけたくないため、メタル軸受けとグランドパッキンの間で回転軸を切り離し、断熱したいと考えています。(グランドパッキン付近の回転軸内部に通水して冷却する方法も検討していますが、構造で熱源から来る熱を遮断できればと考えています)
回転軸の両端は軸受けで支えるため、回転軸の強度はある程度ほしいです。(断熱部で回転軸が曲がることは避けたいです。)
熱源からグランドパッキン間での距離は300[mm]程度で構造上、できれば伸ばしたくないと考えています。
一案として、回転軸をフランジ取り合いにし、間にセラミックスを挟む構造を検討しメーカとも相談しましたが、セラミックスは脆く欠けやすいため、やってみないとわからない・・・との事でした。
良いアドバイスがありましたら、よろしくお願いします。
上記に書き忘れた詳細の仕様です。
・熱源からグランドパッキンまでが負圧(500[Pa]程度)になっています。
・この装置は5日間連続運転(2日停止)します。
回答 (6件中 6~6件目)
>一案として、回転軸をフランジ取り合いにし、間にセラミックスを挟む構造を検討しメーカとも相談しましたが、セラミックスは脆く欠けやすいため、やってみないとわからない
ジルコニア材の利用は如何でしょうか。ジルコニア材にせん断負荷を持たせない(回転モーメントを持たせない)構造にされてはいかがでしょうか。
例えば
熱源側軸-フランジ-ジルコニア-フランジ-断熱側軸として
回転力伝達は両側フランジとボルトで持たせます。
フランジの締め付けボルトの座金にもジルコニアのスペーサを置きます。(ジルコニアには断熱機能のみを持たせます)
ジルコニア材は極めて硬く、脆くて欠け易いという評価は要再考する必要があると思いますが。
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補足
2004/06/09 13:00
早速のアドバイスありがとうございます。
ジルコニアについてですが、セラミックスを調査している時に検討したのですが、メーカの回答は「ガラス質が軟化して強度が低下するため、高温下では使用できない」との事でした。