球面軸受のPV値・揺動使用見積ツール

ラジアル荷重
[lbf]

穴径
[インチ]

軸受/ボールの幅
[インチ]

軸受の投影面積 = 穴径 × 幅。

揺動周波数
[サイクル/分]

1サイクル = 往復1回分の揺動。

揺動角
[度、全角度]

計算されたPV値

9,973

P = 15,238 psi · V = 0.654 ft/min · 単位:psi·ft/min

⚠ 高負荷です。一般に公表されているPTFE複合ライナーの限界に近づいています。軸受サプライヤーのデータシートで確認してください。

設計モデル(SYZ定義の揺動の規約)

計算方法 P = Load / (Bore × Width) · V = π × Bore × Cycles/min × (Swing° / 180) / 12 · PV = P × V

標準的な参考文献摩耗率の設計パラメータとしてのPVはすべり軸受の技術で広く使われています(例:Igus、GGB、Kaydonのカタログ)。ただし、揺動使用時の速度に関する唯一の共通式は存在せず、メーカーごとに定義が異なります。上記の式はSYZ独自の明示的な定義(1サイクルで掃引する円弧長 × サイクル数)です。最終選定の前に、必ず軸受サプライヤーのPV算出方法と照合してください。

SYZ基準のPV範囲 <3,000 psi·fpm:軽負荷 · 3,000–10,000:中負荷(一般道/軽いオフロードの典型) · 10,000–15,000:高負荷、一般に公表されているPTFEライナーの限界に近い · >15,000:非常に高負荷、標準的なPTFEライナーの定格を超える可能性が高い。

前提と制約

PV限界の範囲はSYZ独自の目安で、一般に公表されているPTFE複合ライナーの定格を参考にしています。単一の認証値ではなく、ライナー材料、温度、潤滑によって変わります。
投影面積全体で軸受面圧が均一であると仮定しています。実際の接触圧は均一ではありません(端部付近でヘルツ接触の影響があります)。
金属同士やグリース潤滑の軸受は、PTFEライナー付き軸受とはかなり異なるPV限界を許容できます。このツールの参照範囲はPTFE複合ライナーを前提としています。
温度上昇は考慮していません。PVが高い場合、温度上昇は実際の軸受寿命に大きく影響します。

静的な参考データ

参考:穴径別のPV値(4,000 lbf、30 cpm、揺動角20°)

上記の式で事前計算した値です。入力し直さずに素早く参照できます。

穴径	幅(一般的な比率)	面圧(P)	速度(V)	PV値
1/2″	0.291″	27,444 psi	0.436 ft/min	11,975 psi·fpm
5/8″	0.364″	17,564 psi	0.545 ft/min	9,580 psi·fpm
3/4″(計算ツールの初期穴径)	0.437″	12,197 psi	0.654 ft/min	7,983 psi·fpm
1″	0.583″	6,861 psi	0.873 ft/min	5,987 psi·fpm

幅は穴径に比例させています(穴径の約0.583倍)。ロッドエンドのボール幅の一般的な比率を用いた例示です。正確な結果には、上の計算ツールに実際の軸受幅を入力してください。

計算例

3/4″ロッドエンドの連続揺動使用の確認

穴径3/4″、幅7/16″のロッドエンドが、毎分30回、揺動角20°で動くリンケージで5,000 lbfのラジアル荷重を受けています。PTFEライナー付き軸受として妥当なPV範囲に収まっていますか?

軸受面圧 P = 5,000 / (0.75 × 0.4375) ≈ 15,238 psi。
すべり速度 V = π × 0.75 × 30 × (20/180) / 12 ≈ 0.654 ft/min。
PV = 15,238 × 0.654 ≈ 9,973 psi·fpm。SYZの目安しきい値10,000 psi·fpmをわずかに下回り、「中負荷」の範囲に入ります。
一般道や軽いオフロードでの使用としては典型的な範囲ですが、高負荷のしきい値に近いため、連続使用の用途を決める前に、ライナー材料のデータシートを確認する価値があります。