4工程塑料在机械工程中的应用
1工程塑料性能特点解析

1.4 工程塑料的耐化学学性能
耐酸、碱、有机溶剂、油料、气体、盐水等 表现在外观、物性会发生失光、变色、雾化、开裂、龟裂、翘 曲、分解、溶胀、溶解、发动等变化。
1.2.2电性能
电气材料根据使用电场的高低分为弱电材料和强电材料。用于 通信设备、各种民用电子设备、家电、高频绝缘、印制电路等的电 子材料属弱电材料;用于变压器、电动机、发电机等电器及电力输 送线路的材料为强电材料。弱电材料的主要电性能指标是介电常数
和介质损耗角因数;强电材料主要应满足绝缘性、耐电压和长期使
1.2 工程塑料的性能
1.2.1热性能 与热传导有关的物理量,如热导率 、比热容、线膨胀系数; 与相态变化省关的性能,如玻璃化转变温 度、熔点; 与耐热性有关的性质,如热变形温度、维 卡软化点; 与燃烧有关的性质,如阻燃性、燃烧速率。
1.2 工程塑料的性能
1.2.1热性能 热导率、比热容、线膨胀系数。
Байду номын сангаас
1.2 工程塑料的性能
表1-1常见工程塑料热性能 工程塑料 PA66 比热容 kJ/(kg· K) 1.67 导热系数 W/(m· K) 0.24 线胀系数 ×10-5/K 9 最高使用温度 ℃ 90-130
PC
POM(共聚) PPO PET+30%玻纤 PTFE PSF PES PI LCP PEEK PPS
1.2 工程塑料的性能
1.2.3光学性能
2.黄色指数
无色透明、半透明和近白色不透明塑料偏离白色的程度,称为塑料黄色指数, 或塑料黄色度。
某些工程塑料(如PC、PA6等)常以黄色指数的变化,作为经长期暴露于光和热 环境中性能变化的评定依据。 3.白度
塑料白度是指不透明白色或近白色的粉末状树脂和板状塑料表
五大工程塑料的性能特点和具体应用

五大工程塑料主要指聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)、聚酰胺(尼龙, Polyamide, PA)、聚缩醛(Polyacetal, Polyoxy Methylene, POM聚甲醛)、改性聚苯醚(Poly Phenylene Oxide, 变性PPE)、聚酯(PET,PBT)。
工程塑料之PA简介聚酰胺(PA)俗称尼龙,PA具有良好的机械性能、耐热性、耐磨损性、耐化学性、阻燃性和自润滑性,容易加工、摩擦系数低,特别适宜于玻璃纤维和其他材料填充增强改性等。
由于其具有优异的性能,因此在世界各国,PA的生产能力与产量都占工程塑料的第一位。
广泛应用于汽车、电子电器、包装、机械、日用消费品等众多领域。
生产现状PA作为工程塑料使用已有近50年的历史了,其发展历程大致可以分为两个主要阶段,一是20世纪70年代以前,以开发新品种为主,开发的品种主要有PA6、PA66、PA610、PA11、PA12、PA1010、PA612、芳香酰胺等;70年代至今,以改性为主,同时也开发出一些新的小品种,如PA46、PA6T、PA9T、MXD-6等。
在世界范围内PA的需求量一直居工程塑料之首,由于多种改性PA的开发与应用,使得PA工业一直充满勃勃生机,生产与消费快速稳步增加,2001年世界PA的生产能力约为220万t/a,其中美国占31%,欧洲占45%,亚洲占24%,产量约为196万t。
品种以PA6、PA66为主,二者约占PA工程塑料总量的90%左右,世界范围内PA6与PA66的比例约为3:2。
由于各国或地区PA的发展历程不同,PA6与PA66比例也有所区别,在欧洲PA6与PA66比为5:4,美国PA6与PA66之比为4:6,而日本则以PA6为主,约占总产量的60%以上。
PA生产与消费主要集中在西方发达国家与地区,主要生产厂家与生产能力为,杜邦公司,生产能力50万t/a;巴斯夫公司25.5万t/a;罗地亚公司,21万t/a;GE/霍尼维尔公司,20万t/a;Allied Signal 公司,15万t/a;陶氏化学公司,13万t/a;UBE公司,8万t/a;DSM公司,7.5万t/a;拜耳公司,6.5万t/a等,另外日本有众多生产公司如东丽公司、旭化成公司等。
工程塑料耐磨标准

工程塑料耐磨标准工程塑料是一种具有高强度、高韧性、高温稳定性等优良性能的塑料材料,广泛应用于机械、汽车、电子电器等领域。
在使用过程中,工程塑料需要具备良好的耐磨性能,以满足各种使用环境下的需求。
制定工程塑料耐磨标准,对于保障工程塑料使用效果、维护用户利益具有重大意义。
1. 耐磨测试方法1.1 ASTM D4060-14 标准磨损测试ASTM D4060-14 标准磨损测试是一种常用的工程塑料耐磨测试方法,适用于硬度范围在 20 到 90 Shore A 之间的材料。
测试时,采用橡胶轮或砂纸磨损试样,根据试样的失重量或失重率来评估其耐磨性能。
1.4 Taber 滑动磨损测试ASTM D4060-14 标准磨损测试是一种常用的工程塑料耐磨测试方法,其标准规定了一系列试验条件和测试步骤,可用于测试各种类型的聚合物、橡胶和塑料材料的耐磨性能。
ASTM G65-16 滚动磨损测试适用于测试高硬度材料的耐磨性能,测试标准规定了试验条件和测试步骤,通过失重量或失重率来评估试样的耐磨性能。
3. 结论制定工程塑料耐磨标准,对于保障工程塑料使用效果、维护用户利益具有重大意义。
目前常用的工程塑料耐磨测试方法主要有 ASTM D4060-14 标准磨损测试、ASTM D4158-07 悬挂球法测试、ASTM G65-16 滚动磨损测试和 Taber 滑动磨损测试。
在实际测试过程中,可根据不同的材料硬度范围和使用环境选择合适的测试方法来评估耐磨性能,确保工程塑料在各种使用环境下具备良好的耐磨性能。
4. 工程塑料耐磨性能改善方法工程塑料的优良性能在很多领域得到广泛应用,但其耐磨性能仍有待进一步改善。
为了满足更多使用需求,需要探索工程塑料耐磨性能改善的方法。
4.1 添加耐磨剂添加耐磨剂是改善工程塑料耐磨性能的常用方法之一。
耐磨剂可降低材料表面的摩擦系数,从而达到提高耐磨性能的效果。
常见的耐磨剂包括硅石、二氧化硅、碳黑、酚醛树脂、尼龙纤维等。
工程塑料在电子设备方面的应用

工程塑料在电子设备方面的应用摘要:电子设备产品发展迅速,除了其功能越来越多、性能越来越先进之外,其自重也越来越轻,体积越来越小。
现阶段的电子设备中大量使用复合材料,复材的力学性能优良,通过结构优化设计或采用低密度金属材料(如铝合金、镁合金材料),可达到整体减重的目的。
对于一些小型电子设备,结构优化的余量有限。
从材料本身考虑,更换性能好、密度低的工程塑料,也可实现产品的轻量化。
大多数工程塑料的密度低于2g/cm3,与现在广泛使用的铝制品相比,加工相同结构的模型,使用工程塑料制品可将产品质量降低50%。
目前工程塑料种类越来越多,而且某些工程塑料的性能优异,所以围绕工程塑料的应用拓展研究也逐渐增多。
本文探索工程塑料在电子设备方面的应用,利用工程塑料密度低的特性来实现产品的轻量化。
关键词:工程塑料;电子设备;应用;轻量化引言5G技术的研发,中国信息制造业发展迅速,逐步成为国民经济发展的基础、战略和先锋产业。
随着现代科技的进步和工业化水平的提高,电子设备正逐步朝着高性能、小规模和多功能的方向发展。
质优价廉的工程塑料,逐渐成为电子设备的组成材料。
工程塑料种类繁多,人们对工程塑料在电子设备方面的应用研究日益增加,电子设备领域不断使用更加高效和环保的工程塑料,为制造电子设备奠定了基础。
1工程塑料的性能全面了解工程塑料的性能是使用工程塑料设计零件的第一步。
工程塑料是一种聚合物材料,主要由合成树脂组成,配有适量的添加剂,其性能主要取决于树脂,添加剂主要用于提高工程塑料的性能。
工程塑料分为热固性塑料和热塑性塑料两种类型,具有良好的塑性、低密度、高强度、高刚性、耐油性、磨损性、腐蚀性、隔声性、隔热性和易成型性。
工程塑料具有以下重要性能:(1)机械特性机械特性是确定工程塑料使用范围的重要指标之一。
工程塑料具有很高的强度、良好的塑性、强度和耐磨性,通常可以替代制造金属材料的零件和零部件。
特别是,工程塑料具有较轻的重量,广泛用于制造结构构件以减少其自身重量。
五大工程塑料

工程塑料一、工程塑料是指一类可以作为结构材料,在较宽的温度范围内承受机械应力,在较为苛刻的化学物理环境中使用的高性能的高分子材料,有良好的机械性能和尺寸稳定性,在高、低温下仍能保持其优良性能,可以作为工程结构件的塑料。
工程塑料的性能特点主要是:(1)与通用塑料相比,具有优良的耐热和耐寒性能,在广泛的温度范围内机械性能优良,适宜作为结构材料使用;(2)耐腐蚀性良好,受环境影响较小,有良好的耐久性;(3)与金属材料相比,容易加工,生产效率高,并可简化程序,节省费用;(4)有良好的尺寸稳定性和电绝缘性;(5)重量轻,比强度高,并具有突出的减摩、耐磨性。
二、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)与PPS(聚亚苯基硫醚)、PC(聚碳酸酯)、POM(聚甲醛)、PA(聚酰胺,尼龙)等共称为五大泛用工程塑料。
1、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯):【一般设计厚度1.5-4】特点:PBT为乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯。
具有高耐热性、韧性、耐疲劳性,自润滑、低摩擦系数,耐候性、吸水率低,仅为0.1%,在潮湿环境中仍保持各种物性(包括电性能),电绝缘性,但介电损耗大。
耐热水、碱类、酸类、油类、但易受卤化烃侵蚀,耐水解性差,低温下可迅速结晶,成型性良好。
PBT 结晶速度快,最适宜加工方法为注塑,其他方法还有挤出、吹塑、涂覆和各种二次加工成型,成型前需预干燥,水分含量要降至0.02%。
PBT(增强、改性PBT)主要用于汽车、电子电器、工业机械和聚合物合金、共混工业。
如作为汽车中的分配器、车体部件、点火器线圈骨架、绝缘盖、排气系统零部件、摩托车点火器、电子电器工业中如电视机的偏转线圈,显像管和电位器支架,伴音输出变压器骨架,适配器骨架,开关接插件、电风扇、电冰箱、洗衣机电机端盖、轴套.10%玻纤增强、20%玻纤增强、30%玻纤增强、阻燃、矿物填充、玻矿混合、耐高温、玻纤防火、耐水解、润滑剂添加、热稳定剂添加、耐紫外线、食品级、导热级、高流动。
工程塑料及其应用

工程塑料的分类如同其它的高分子材料一样,有很多种方法,例如耐热 特性、化学组成、结晶特性、应用领域或是特殊用途;但是最常用的是以耐 热性作为分类,简单叙述如下:
依耐热性分类,一般以长期使用温度(以美国 UL 相对温度指数(RTI) 表示):
RTI 在 100℃~150℃以上,称为泛用工程塑料。 RTI 在 150℃以上称为高性能工程塑料或称超级工程塑料。 另外也有人以热变形温度(HDT)来分类。
其中以尼龙 66 和尼龙 6 为最大量约占 92%,尼龙 11 和尼龙 12 次之约占 6%,其余尼龙类约占 2%。但是因为电子业耐热温度的要求 越来越高,所以近年来高温尼龙的用料量逐年持续增加。所谓高温 尼龙计有尼龙 46、聚对苯芳香族尼龙(尼龙 6T、尼龙 9T、MXD 尼龙) 等在本章节会叙述说明。
特性: Tg: 140℃,因为 PC 为非结晶性材料,黏度对剪变速率的 依存性小,近似牛顿流体的特性,尤其是在低剪变速率范围几乎 是牛顿流体;黏度与温度的依存性大,在射出成型对于温度敏感 度高,对射出压力的敏感度小。黏度因等级的分子量多寡而定, 约为 104~105,属于高黏度的塑料材料。 优点:
1. 耐冲击性高(一般级冲击强度可达 70kgcm/cm)。 2. 透明高(透光率可达 89%,仅次于压克力树脂)。 3. 尺寸安定性佳。 4. 可制程食品级原料,符合美国 FDA 标准。 5. 具自熄性(符合 UL 94 V-2)。 6. 在环境温度-170℃~130℃的各个物性很安定。 7. 机械强度高,抗潜变性高。 缺点: 1. 聚吸湿性,加工干emi-Crystalline
第二章 工程塑膠及其應用 5
工程塑料发展的历史
工程塑料做为塑料工业的重要分支在于 30 年代高分子理论中的高分子 结构与性能关系研究开始。最先提出来的是美国杜邦公司的卡洛斯(W.H. Carothers)于 1931 年发明尼龙 66,堪称为二十世纪百大科学发明之ㄧ。自 尼龙 66 开发来之后,许多的工程塑料陆续被研究及商业化。
常用七大工程塑料的应用及特性

常用七大工程塑料的应用及特性常用七大工程塑料的应用及特性一:七大工程塑料:ABS PA PC PBT PET POM PPO二:ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯)1、ABS的性能:ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物,它是无定型聚合物,密度为1.05g/cm3左右,具有较高的机械强度和良好“竖、韧、钢”的综合性能.ABS是一种应用广的工程塑料,其品种多样,用途广泛,也称“通用工程塑料”,(MBS称为透明ABS),易于成型加工,耐化学腐蚀性差,制品易电镀.2、ABS的应用:泵叶轮、轴承、把手、管道、电器外壳、电子产品零件、玩具、表壳、仪表壳、水箱外壳、冷藏库和冰箱内壳.3、ABS的工艺特点:(1)ABS的吸湿性较大和耐温性较差,在成型加工前必须进行充分干燥和预热,将水分含量控制在0.03%以下.(2)ABS树脂的熔融粘度对温度的敏感性较低(与其它无定型树脂不同).ABS 的注射温度虽然比PS稍高,但不能像PS那样有较宽松的升温范围,不能用盲目升温的办法来降低其粘度,可用增加螺杆转速或提升注射压力/速度的办法来提高其流动性.一般加工温度在190~235℃为宜.(3)ABS的熔融粘度属中等,比PS、HIPS、AS均较高,流动性较差,需采用较高的注射压力啤贷.(4)ABS采用中等到注射速度啤贷效果好(除非形状复杂、薄辟制件需用较高的注射速度),产品水口位易产生气纹.(5)ABS成型温度较高,其模温一般调节在45~80℃.生产较大产品时,定模(前模)温度一般比动模(后模)略高5℃左右为宜.(6)ABS在高温炮筒内停留时间不宜过长(应小于30分钟),否则易分解发黄.三:PA(聚酰胺)1、PA的性能:PA也是结晶型塑料,俗称尼龙,密度为1.13g/cm3左右,品种很多,应用于注塑加工的常有尼龙6、尼龙1010、尼龙610等.尼龙具有机械强度高、韧性好、耐疲劳、表面光滑、有自润滑性,摩擦系数小、耐磨、耐热(100℃内可长期使用)、耐腐蚀、制件重量轻、易染色、易成型等优点.PA的缺点是:极易吸水、注塑条件要求苛刻,尺寸稳定性较差;因其比热大,产品脱模时很烫.PA66是PA系列中机械强度最高、应用最广的品种,因其结晶度高,故其刚性、耐热性都较高.2、PA的应用:高温电气插座零件、电气零件、齿轮、轴承、滚子、弹簧支架、滑轮、螺栓、叶轮、风扇叶片、螺旋桨、高压封口垫片、阀座、输油管、储油容器、绳索、扎带、传动皮带、砂轮粘合剂、电池箱、绝缘电气零件、线芯、抽丝等.3、PA的工艺特点:因PA极易吸湿,加工前一定要进行干燥(最好使用真空抽湿干燥器),含水量应控制在0.25%以下,原料干燥得越好,制品表面光泽性就越高,否则比较粗糙;但是干燥不宜太充分,含水分要保证在0.15%左右.PA不会随受热温度的升高而逐渐软化,熔点很明显,温度一旦达到熔点就出现流动(与PS、PE、PP等料不同);尼龙料的流变特性是其粘度对剪切速率不敏感.PA的粘度远比其它热塑性塑料低,且其熔化温度范围较窄(仅5℃左右).PA流动性,容易充模成型,也易走披锋.喷嘴易出现“流涎”现象,最好用弹弓针阀式喷嘴,否则抽胶量需大一点.PA熔点高,凝固点也高,熔料在模具内随时会因温度降低到熔点以下而凝固,妨碍充模成型的完成,易出现堵嘴或堵浇口现象.所以,必须采用高速注射(薄壁或长流程制件尤其这样),保压时间要短,尼龙模具要有充分的排气措施.PA熔融状态时热稳定性较差,易降解;料筒温度不宜超过300℃,熔料在料筒内加热时间不宜超过30分钟.PA对模温要求很高,可利用模温的高低来控制其结晶性,以获得所需的性能.PA注塑时模温在50~90℃之间较好,PA6加工温度在230~250℃为宜,PA66加工温度为260~290℃;PA制品有时需要进行“调湿处理”,以提高其韧性及尺寸稳定性.四:PC(聚碳酸酯)1、PC的性能:PC为无定型塑料,俗称防弹胶,密度为1.2g/cm3,透明性好.它具有优良的“韧而刚”的综合性能,机械强度高、韧性好、耐冲击强度极高、耐热耐候性好、尺寸精度和稳定性高、易着色、吸水率低.PC热变形温度为135~143℃,可长期在120~130℃的工作温度下使用.PC的缺点是:耐化学腐蚀性差、耐疲劳强度低、熔融粘度大、流动性差、对水份极敏感,易产生内应力开裂现象.2、PC的应用:高温电气制品、风筒壳、火牛壳、电工用具、电机壳、工具箱、奶瓶、冷饮机壳、照相机零件、安全帽、齿轮、食品盘子、医疗器材、导管、发夹、吹风筒、理发用品、鞋跟、纤维增强后可作结构更强的工程零件、CD碟.3、PC的工艺特点:PC料对温度很敏感,其熔融粘度随温度的提高而明显降低,流动加快.对压力不敏感,要想提高其流动性,采取升温的办法较快.PC料加工前要充分干燥(120℃左右),水分应控制在0.02%以内.PC料宜采用“高料温、高模温和高压中速”的条件成型,模温控制在80~110℃左右较好,成型温度在280~320℃为宜。
常用工程塑料性能及应用

常用工程塑料性能及应用举例名称特征应用举例硬质聚氯乙烯(P VC)软质聚氯乙烯(P VC)聚乙烯(PE)有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)聚丙烯(PP)聚苯乙烯(PS)丙烯腈—丁二烯—苯乙烯(A BS)聚砜(P SU)尼龙 66 聚酰机械强度高,化学稳固性及介电性能优秀,耐油性和抗老化性也较好,易熔接及粘合,价钱较低。
弊端是使用温度低(在 60°C 以下),线膨胀系数大,成型加工性不良。
拉伸强度、抗弯强度及冲击韧性均较硬质聚氯乙烯低,但破碎延长率较高。
质柔嫩、耐摩擦、挠曲,弹性优秀,象橡胶,吸水性低,易加工成型,有优秀的耐寒性,合电气性能,化学稳固性较强,能制各样娇艳而透明的制品。
弊端是使用温度低,在 -15 — 55°C。
拥有优秀的介电性能、耐冲击、耐水性好,化学稳固性高,使用温度可达 80—100° C,摩擦性能和耐寒性优秀。
弊端是机械强度不高,质柔嫩,成型缩短率大。
有极好的透光性,可透过 92%以上的太阳光,紫外线光达 %;机械强度较高,有必定耐热耐寒性,耐腐化、绝缘性能优秀,尺寸稳定,易于成型,质较脆,易溶于有机溶剂中,表面硬度不够,易擦毛。
是最轻的塑料之一,其折服、拉伸和压缩强度和硬度均优于低压聚乙烯,有很突出的刚性,高温(90°C)抗应力废弛性能优秀,耐热性能较好,可在100°C以上使用,如无外力150°C也不变形,除浓硫酸、浓硝酸外,在很多介质中很稳固,低分子量的脂肪烃、芬芳烃、氯化烃,对它有融化和溶胀作用,几乎不吸水,高频电性能不好,成型简单,但缩短率大,低温显脆性,耐磨性不高。
有较高的韧性和抗冲击强度;耐酸、耐碱性能好,不耐有机溶剂,电气性能优秀,透光性好,着色性佳,并易成型。
拥有优秀的综合性能,即高的冲击韧性和优秀的力学性能,优秀的耐热、耐油性能和化学稳固性,尺寸稳固、易机械加工,表面还可镀金属,电性能优秀。
有很高的力学性能、绝缘性能和化学性能稳固,而且在 100— 150°C以下能长久使用,在高温下能保持常温下所拥有的各样力学性能和硬度,蠕变值很小,用 F-4 填补后,可作摩擦零件。
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4.2.2几种常用的工程塑料轴承-PTFE
4.2.1工程塑料轴承选材
速度与载荷实际上通过摩擦功转变成热能,导致材 料软化熔融、炭化。塑料轴承的PV值随滑动速度的变化 而异,当滑动速度逐渐增大时,PV值下降。但PPTFE 的情况比较特殊,由于摩擦因数极低,而承载能力也很 小,对滑动速度的变化不敏感,因此,一定范围内随滑 动速度的增快,PV值反而增大。 工程塑料轴承设计时,轴承的长径比与壁厚、润滑 与密封、间隙量与配合是几个主要参数。
用塑料制作齿轮时应注意以下几个问题:
(1)啮合齿轮的选材 一种是塑料与塑料,另一种是金属材料和塑 料。前一种啮合齿轮应用不多。这是因为塑料导热性差,容易 因发热而“咬死”。后一种啮合齿轮应用较多。这是因为其导 热性好(主要靠金属齿轮传热)、摩擦小和磨损小,并能弥补塑 料齿轮精度低等缺点。这种啮合形式能充分发挥塑料齿轮的特 点。 在蜗轮和蜗杆啮合传动中.一般蜗轮为塑料,蜗杆为金 属材料。
工程塑料及其应用
青岛科技大学
塑料工程教研室
目 录
一 二 三 四
第一章 工程塑料性能 第二章 工程塑料成型加工 第三章 工程塑料改性 第四章 工程塑料在机械工程中的应用
4
工程塑料在机械工程中的应用
机械传动中许多齿轮、 轴承、涡轮和轴承保持架 是由工程塑料制造的。
4.1工程塑料齿轮
4.1.1工程塑料齿轮的特点与选材
塑料齿轮具有质轻、自润滑、吸振、低噪、耐腐蚀、易加工 等优点; 与金属齿轮相比,工程塑料的强度低、导热性差、热变形 大、承载能力低,并且材料性能容易受温度、湿度、加载方式 等外界条件的影响。 塑料齿轮属于小模数齿轮,在精密机械和精密仪器中应用 较为广泛,现已在纺织、印染、造纸、食品等轻工机械中应用。
4.1.2 工程塑料齿轮应用
汽车起重吊索绞盘传动蜗轮的直径为240mm,模数为 8,齿数为28,螺旋角为35042′38″,齿宽为56mm, 最大起重质3%,使用2年后磨 损很小。
4.1.2 工程塑料齿轮应用
造纸厂干燥机齿轮,外径近2m,以前用金属材料或 酚醛布基板制成。为了实现高速化、无油润滑和降低噪 声,改用了尼龙齿轮。与金属齿轮相比,质量只是原来 的1/6~1/7,并且可以吸收启动和停车时的冲击,防止 了缺齿,降低了驱动功率。速度由原来的3.3m/s提高到 9m/s,寿命比金属齿轮高5倍,比酚醛布基齿轮高4倍, 噪声小。
4.2.1工程塑料轴承选材 由于工程塑料的线膨胀系数比金属大, 由摩擦热引起的内径收缩也较大,所以工 程塑料轴承与轴的配合间隙,一般比金属 轴承与轴的配合间隙大。
4.2.2几种常用的工程塑料轴承
a.PTFE轴承 PTFE是一种摩擦因数极低、耐腐蚀性优异、使用温度范围很宽的自润滑材 料,是制作自润滑轴承的理想材料。 氟塑料摩擦因数小,是现有材料中摩擦因数最小的,它对钢的干静摩擦因 数仅为0.04,干动摩擦因数为0.12-0.20。
注:工程塑料轴承的长度与轴径比(L/D)一般不得超过1.5;1,以1:1为好,此时 摩擦因数最小,利于热量的散发。如果长度过长,可以分成几段。 塑料轴承壁厚不宜过大,壁厚过大不易散热,而且易于蠕变。在保证强度和成型工 艺许可的情况下,壁越薄越好,但壁厚过小,压配时易引起变形,同时在轴承座中的 张紧力也不够。
4.1.1工程塑料齿轮的特点与选材
(2)直齿轮和斜齿轮的选择:载荷较小时用直齿轮,载荷 较大时,尽可能采用斜齿轮。这样可以提高齿轮的强 度和受力的均匀性,但相应地增大了轴向力。
(3)塑料齿轮所能达到的精度:齿形直接成型的精度为8~ 10级。齿形机械加工的精度为7~8级。由于塑料的弹 性变形,塑料齿轮可以满足高一级精度的金属齿轮的 使用要求。
4.2 工程塑料轴承
4.2.1工程塑料轴承选材
塑料取代金属作为轴承材料的优点: 1)摩擦系数小; 2)耐磨性好,具有自润滑性能和良好的耐腐蚀 性能,可以在润滑条件恶劣的情况下工作; 3)噪声小; 4)生产效率高。 其缺点是: 1)受热、受冷以及吸水、吸油后尺寸变化大 (蠕变大); 2)耐热性差,散热慢,变形后易引起“抱轴 咬死”现象。
注: “模数”是指相邻两轮齿同侧齿廓间的齿距p与圆周率π的比值 (m=p/π),以毫米为单位。模数越大,轮齿越高也越厚,如果齿轮的齿数一 定,则轮的径向尺寸也越大。
4.1.1工程塑料齿轮的特点与选材
塑料齿轮采用模具注塑,同轴度较难保证,虽 然齿的精度高于金属齿轮,但是会有收缩,应 考虑加以补偿。塑料齿轮的直径公差大于金属 齿轮,强度小于金属齿轮。
4.1.2 工程塑料齿轮应用
MC尼龙具有优良的耐磨性、自润滑性,加工方 便。最大的MC尼龙齿轮,直径达4.27m,由长 约45cm的28个MC尼龙扇面体组成.用于水力发 电站,每小时可过滤10000m3水。
3M4730钢球研磨机的主传动齿轮是模数为8, 齿数为47,螺旋角为350的弧齿锥齿轮。采用 MC尼龙后,经7000kg以上钢球4000h以上的运 转,使用情况良好。
塑料齿轮的失效形式为折损,强度计算应 按弯曲强度来进行。
4.1.1工程塑料齿轮的特点与选材
聚甲醛提供设计所要求的强度, 硬度,尺寸稳定性,润滑性。
4.1.1工程塑料齿轮的特点与选材
精密齿轮为高质量打印提供平稳、 如一的运转,打印机中使用的齿 轮组包含11个由聚甲醛树脂注塑 成型的齿轮。
4.1.1工程塑料齿轮的特点与选材
4.2.1工程塑料轴承选材
塑料轴承使用时载荷越小,轴速度越低,它的优越性 也就越明显。用作轴承材料的耐磨塑料主要有聚四氟 乙烯(PTFE)、聚酰胺(PA)、聚甲醛(POM)、聚砜(PSU)、 聚苯醚(PPO)、聚酰亚胺(PI)及酚醛树脂(PF)等。 塑料轴承所用的材料, 主要应根据各种塑料的摩擦磨损特性和PV极限值(密封 达到失效时的极限值。用以表示密封的水平,单位为 MPa.m/s)等进行选择。塑料轴承的PV值为速度与载 荷的乘积,是衡量塑料轴承性能的重要指标。