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如何选材工程塑料轴承?

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:塑料轴承的PV值为载荷与速度的乘积,是衡量塑料轴承性能的重要指标。表5-5 几种塑料在不同速度下的PV值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。工程塑料衬套外径与轴承座内径之间的压配过盈量应比金属轴承略大,才能保持足够的张紧力。表5-7列出了几种工程塑料轴承的配合间隙。

如何选材工程塑料轴承?

塑料具有优良的自润滑性、耐磨性,较小的摩擦因数和特殊的抗咬合性,即使在润滑条件不良的情况下也能正常工作,因此被广泛用作轴承材料。塑料取代金属材料作为轴承材料的优点是:摩擦因数小,耐磨性好,具有自润滑性能和良好的耐蚀性,可以在润滑条件恶劣的情况下工作,同时还具有消除噪声的作用且生产率高。其缺点是:受热、受冷以及吸水、吸油后尺寸变化大;耐热性差散热慢,变形后易引起“抱轴咬死”现象,且有抗蠕变性。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)、尼龙(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极限值等进行选择。塑料轴承的PV值为载荷与速度的乘积,是衡量塑料轴承性能的重要指标。载荷与速度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PTFE的情况比较特殊,由于摩擦因数极小,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。表5-5列出了几种塑料在不同速度下的PV值。

表5-5 几种塑料在不同速度下的PV值

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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。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,但是壁厚过小,压配时易引起变形,同时在轴承座中的张紧力也不够。塑料轴承的壁厚应根据内径而定,通常为0.75~15.0mm。表5-6列举了工程塑料轴承的壁厚。

表5-6 工程塑料轴承的壁厚(单位:mm

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为便于润滑和冷却,工程塑料也应在内壁上开润滑冷却槽,槽的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,并可根据情况对称地开设3个、4个、6个不等的沟槽。润滑冷却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。

工程塑料衬套外径与轴承座内径之间的压配过盈量应比金属轴承略大,才能保持足够的张紧力。但压配过盈量也不宜过大,过大会造成压配困难,并导致压碎衬套及影响衬套内壁的圆度和表面粗糙度

由于工程塑料的线胀系数比金属材料大,由摩擦热引起的内径收缩也较大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。表5-7列出了几种工程塑料轴承的配合间隙。

表5-7 几种工程塑料轴承的配合间隙(单位:mm

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