从根本上讲，PTFE滑动轴承通过创建一个极低摩擦的平面来管理热胀、地震和差异性运动。这使得结构构件能够独立且可预测地移动，吸收和耗散来自膨胀、地基移动或沉降的能量，而不会将破坏性应力传递到结构本身。
PTFE滑动轴承的基本目的是将结构与其基础或其他构件解耦。通过允许受控的、低阻力的滑动，它将潜在的破坏力转化为可管理、可预测的运动。
核心机制：低摩擦滑动
PTFE，即聚四氟乙烯，是一种独特的材料，构成了这些轴承的核心。了解其功能是理解整个系统如何保护结构的关键。
PTFE如何实现运动
典型的PTFE滑动轴承由一层PTFE（通常添加填料以增强耐用性）在一块钢板上，与另一块钢板上的高度抛光不锈钢表面滑动。这种配对产生了所有固体材料中最低的摩擦系数之一。
这一关键特性防止了“粘滑”，即静摩擦突然积累和释放的跳动运动。相反，运动是平稳和即时的，只需很小的力即可启动。
处理热膨胀和收缩
随着环境温度的变化，钢筋混凝土等建筑材料会膨胀和收缩。在桥梁或大型屋顶的长度上，这种运动可能非常大。
PTFE轴承允许结构自由地来回滑动。这防止了巨大的内部应力积聚，否则可能导致开裂、弯曲或失效。
吸收地震能量
地震期间，地面会向多个方向剧烈移动。直接建在地基上的结构将被迫吸收所有这些混乱的能量。
PTFE轴承充当隔震器。它们允许结构横向和轴向滑动，有效地将其与最强烈的地面振动分离，并通过受控摩擦耗散地震能量。
管理差异性运动
差异性运动或沉降，是指结构基础的不同部分以不同的速率沉降到地面中。
轴承通过确保构件保持连续接触同时允许它们滑动来适应这种缓慢、渐进的运动。这防止了弯曲力和应力传递到建筑框架中。
了解关键设计限制
尽管PTFE滑动轴承非常有效，但它们并非万能解决方案。其性能取决于考虑特定载荷类型和潜在失效模式的设计。
适应旋转运动
标准滑动轴承设计用于平移（滑动），仅支持垂直载荷。它们可以适应几分之一度的旋转。
对于轻微的未对准，可以集成一层薄薄的弹性体，如氯丁橡胶。对于更高的旋转，则需要更厚的弹性体或专用的球形轴承组件，尽管这可能会引入其他稳定性考虑。
抵抗上拔力
强风或某些机械系统产生的力会产生上拔载荷，试图将轴承拉开。这可能导致部件错位或完全脱落。
为了抵消这种情况，设计必须包括约束装置。T形销钉或支架是常见的解决方案，它们在物理上将板锁定在一起，同时仍允许它们在工程槽内自由滑动。
材料完整性和承载能力
PTFE本身粘合到刚性钢基板上，该基板分散载荷。该系统设计用于承受巨大的垂直压力，但设计必须与结构的特定载荷要求相匹配，以防止材料失效。
为您的目标做出正确选择
正确指定的PTFE轴承可在结构的使用寿命内提供免维护、耐用的性能。您的设计重点将决定最关键的考虑因素。
- 如果您的主要重点是热管理：确保轴承的设计允许最大的计算膨胀和收缩距离。
- 如果您的主要重点是隔震：优先考虑允许足够横向位移并包含坚固约束以处理上拔和防止脱落的设计。
- 如果您的结构将经历显著旋转或上拔：仅靠标准PTFE滑动轴承是不够的；它必须作为包含弹性体或机械部件的更大系统的一部分进行设计。
通过理解这些原则，您可以有效地使用PTFE轴承来创建更具弹性、耐用和安全的结构。
总结表：
| 运动类型 | PTFE轴承如何处理 | 主要益处 |
|---|---|---|
| 热膨胀/收缩 | 允许结构自由来回滑动 | 防止内部应力、开裂和弯曲 |
| 地震能量 | 充当隔震器，通过受控滑动耗散能量 | 将结构与剧烈的地面运动解耦 |
| 差异性运动（沉降） | 保持接触同时允许部件滑动 | 防止弯曲力传递到结构中 |
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