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軸襯壓力
軸襯壓力
何謂壓力
壓，由上往下施加之力量，為英文字母代號大寫P，全名壓力Pressure，所以可以解釋為在一個單位面積或一塊單位面積或接觸面積，物體表面所承受的力量，力之方向是垂直於面。
基本公式
壓力 = 力/面積。 Pressure = Force / Area。P=F/A
公式中的力F，不僅僅是來自於外部力量施加於物體上，它可以是物體本身之重量，亦兩者都同時存在，所以稱它們為負載。
- 相同之面積，負載越大，壓力就越大；
反之，負載越小，壓力就越小。
- 相同之負載，面積越小，壓力就越大；反之，面積越大，壓力就越小。
計算例子
一本書自身重量5 公斤kg，長與寬皆為10公分cm，將它放在一張桌子上面，並且用一隻手施加20公斤kg力量於書本上，請問桌子之壓力是多少?
答:
F = 5 kg + 20 kg
= 25 kg
A = 10*10
= 100 cm2
P = F/A
= 25/100
= 0.25 kg/cm2
日常生活之例子
- 面積小、壓力大: 敲擊釘子於木板、醫院打針之針頭，美工刀割紙，腳踩到樂高。
- 面積大、壓力小: 人在海水面上躺平，車子行駛於雪地將輪胎洩氣，傳統鉛筆越寫越淡。
- 負載大、壓力大: 肥胖者之鞋子容易壞，貨車載物太重輪胎下陷。
單位unit
僅列常用的壓力單位
| MPa | N/cm2 | N/m2 | kg/mm2 | kg/cm2 | kg/m2 | psi | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 MPa | 1 N/mm2 | 1×102 N/cm2 | 1×106 N/m2 | 1.02 ×10-1 kg/mm2 | 1.02 ×101 kg/cm2 | 1.02 ×105 kg/m2 | 1.45×102 psi |
| 1 N/cm2 | 1×10-2 Mpa | 1 N/cm2 | 1×104 N/m2 | 1.02 ×10-3 kg/mm2 | 1.02 ×10-1 kg/cm2 | 1.02 ×103 kg/m2 | 1.45 psi |
| 1 N/m2 | 1×10-6 Mpa | 1×10-4 N/m2 | 1 N/m2 | 1.02 ×10-7 kg/mm2 | 1.02 ×10-5 kg/cm2 | 1.02 ×10-1 kg/m2 | 1.45×10-4 psi |
| 1 kg/mm2 | 9.8 Mpa | 9.8×102 N/cm2 | 9.8×106 N/m2 | 1 kg/mm2 | 1×102 kg/cm2 | 1×106 kg/m2 | 1.422×103 psi |
| 1 kg/cm2 | 9.8×10-2 Mpa | 9.8 N/cm2 | 9.8×104 N/m2 | 1×10-2 kg/mm2 | 1 kg/cm2 | 1×104 kg/m2 | 1.422×101 psi |
| 1 kg/m2 | 9.8×10-6 Mpa | 9.8×10-4 N/cm2 | 9.8 N/m2 | 1×10-6 kg/mm2 | 1×10-4 kg/cm2 | 1 kg/m2 | 1.422×10-3 psi |
| 1 psi | 0.00689 Mpa | 0.689 N/cm2 | 6890 N/m2 | 7.03 ×10-4 kg/mm2 | 7.03 ×10-2 kg/cm2 | 703 kg/m2 | 1 lb/in2 |
軸襯壓力計算
軸襯之壓力計算差別於面積，雖然它的外觀是圓形，但是以投影面積來計算是以直徑d乘以高h即可，類似長L乘以寬W之概念。
- 旋轉運動、搖擺運動、往復運動，軸襯壓力公式 P = F / dh
- 止推墊片，軸襯壓力公式P = 4F / [π(D)2-(d)2]
P為壓力，單位kg/mm2。
F為負載，單位kg。
d為內徑，單位mm。
D為外徑，單位mm。
h為高度，單位mm。
π為3.14159。
類別
壓力公式
軸襯
旋轉運動、搖擺運動、往復運動
F / dh
類別
壓力公式
法蘭軸襯
側向面
F / dh
法蘭軸襯
軸向面
4F / [π(D)2-(d)2]
類別
壓力公式
墊片
旋轉運動、搖擺運動
4F / [π(D)2-(d)2]
壓力有哪些影響
軸襯的壓力會直接影響壽命，不管是往復運動、旋轉運動皆會因摩擦而生熱，負載越大，壓力越大，作業溫度就高。壓力與速度同樣地會造成溫度上升，但壓力之影響之比例較小。另外，當超過該材料所能承受的壓力時，會立刻崩壞。
應用
如果軸襯應用於轉節點之位置，由於幾乎沒有或很少的往復與旋轉作動，所以沒有溫度上升的考量，那我們只需考量該軸襯是否足夠承受負載即可，在評估方面，設計彈性是大的。
當軸襯壓力太大時，該如何改善？
當軸襯壓力過大時，我們可以有哪些方式去改善?
- 增加高度(長度)。
- 增加內徑。
- 變更使用更耐高溫之材質。
- 變更使用抗壓高之材質。
- 變更運轉方式。
- 增加軸襯之支撐。
壓力或速度，兩者影響溫度上升，改善方式基本上是一樣的，只是速度佔比多於壓力，故對於壓力高之改善，會是偏向負載方面去考量，而對於速度高之改善，會是偏向表面接觸與環境方面去考量。
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