工程塑料轴承-诺米勒
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,即使在润滑条件不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性、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-诺米勒
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。