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【工程塑料轴承】工程塑料在轴承中的应用-诺米勒

时间:2018-12-27      阅读:367

工程塑料具有优良的自润滑性、耐磨、低摩擦系数和特殊的抗咬合性即使在润滑条件良的条件下也能正常工作因此被广泛用作塑料轴承材料取代金属材料。工程塑料代替金属作为轴承材料其优点是摩擦系数小耐磨性高和具有自润滑性能良好的耐腐蚀性能可以在润滑条件恶劣的情况下工作具有消除噪音的作用节约青铜等金属材料生产效率高。

一 工程塑料轴承的选材

塑料轴承所用的材料 ,主要应根据各种塑料的磨损特、摩擦特性、PV极限值等进行选择。

1.1塑料的磨损特性

磨损是摩擦作用对材料表面产生的破坏结果。其形式有粘着磨损,犁削及变形磨损。塑料的磨损特性取决于其所受的负荷、滑动速度、环境温度、对磨材料的性质、硬度和表面光洁度。

1 .2 塑料的磨擦特性
摩擦是一种阻止接触物体间相对运动的作用。塑料滑动摩擦是以下几种作用的复合效应平面间的粘着作用(也称粘着摩擦),磨粒或硬质磨面上突起的切削犁耕(也称犁耕摩擦)以及粗糙面的变形(也称变形摩擦)。塑料的摩擦特性主要用摩擦系数表征。摩擦系数随负荷增大而降低,随滑动速度的增快而增高。
1 .3 塑料轴承的PV极限PV值为速度和负荷的乘积,是衡量高分子材料工程塑料轴承性能的重要指标。对设计有意义的是PV值,它表示轴承的上限。速度与负荷实际上通过摩擦功转变热能, 导致高分子材料产生如软化熔融、炭化来表现的。塑料轴承的PV值随滑动速度的变化而异,当V逐渐增大时,,PV值下降。但聚四氟乙烯情况比较特殊,由于摩擦系数极低,而承载能力也很小,对滑动速度的变化不敏感,因此在一定范围内随滑动速度的增快,PV值反而增大。

二 工程塑料轴承的设计

塑料轴承设计时应对轴承的工作条件和性能进行分析。这些工程参数有PV值、腐蚀性、摩擦系数、工作间隙、轴精加工与硬度、长径比与壁厚、润滑与密封等。设计时首先要确定塑料轴承的工作间隙量的大小,塑料轴承壳体的固定牢度及散热条件这三个因素,这三个设计因素是塑料轴承应用性能的关键。当然,设计时要统筹兼顾每项的重要性,下面从结构方面加以介绍。

2 .1 结构特点
2 .1 .1 长径比与壁厚
长径比以1∶1为好,一般不超过1 .5∶1。便于热量的散发。如果长度过长,可以分成几段。塑料轴承壁厚不宜过大。在保证强度和成型工艺许可的情况下,越薄越好。但是壁厚过小,压配时易引起变形,同时在轴承座中的张力也不够。一般壁厚为内径的1/10~1/20。壁厚过大不易散热,而且易于蠕变。
2 .1 .2 配合间隙
塑料轴承的配合间隙,一般比金属轴承与轴的配合间隙大,才能保持足够的张紧力。但压配过盈量也不宜过大,否则会造成压配困难,并易导致压碎衬套,影响内壁的圆整度。另外塑料轴承外径与轴承座一般用过盈配合,这样固定比较紧。
2 .1 .3 开设冷却槽
为便于润滑和冷却需开设冷却槽,其形状有螺旋形与直线形两种沟槽形式。其中直线形沟槽对于排除磨屑更为有利。槽越多对润滑冷却越有利,但沟槽总面积以不影响轴承的承压面积为原则。
2 .2 塑料轴承材料要求
塑料轴承所用的材料要求是:磨擦系数小、耐磨性好、尺寸稳定、耐热性高、蠕变小和导热性好。以工程塑料为主,在这些塑料中加入填料,能明显地提高物理力学性能。

 

工程塑料轴承具有优异的力学、化学、摩擦及耐磨性能,具有抗腐蚀、无油润滑或少油润滑、防止污染环境等性能,国外发展很快,应用广泛,目前国内已在汽车、航空、航天、电子、精密仪器、水工、矿工、液压等设备上应用,取得了显著的经济效果。是一种很有发展前途和应用价值的产品,应加快研究与开发。

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