超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是平均相对分子质量在150×104以上的线性聚乙烯，具有其他塑料无可比拟的耐磨、耐冲击、耐腐蚀、耐低温、自润滑吸收冲击能、卫生无毒等综合特性。UHMWPE具有以下优点：
1）耐磨性居塑料之首，比尼龙66（PA66）、聚四氟乙烯高4倍，是碳钢不锈钢的7～10倍。
2）冲击强度居通用工程塑料之首，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）的5倍，且能在－196℃下保持，这是其他任何塑料所没有的特性。
3）优良的耐化学药品性。除强氧化性酸液外，在一定温度和浓度范围内能耐各种腐蚀性介质（酸、碱、盐）及有机介质（萘溶剂除外），在20℃和80℃的80种有机溶剂中浸渍30d，外表无任何反常现象，其他物理性能也几乎没有变化。
4）冲击能吸收性在塑料中是最好的，消声性好。
5）卫生无毒。
6）摩擦因数低，仅为0.07～0.11，故具有自润滑性。在水润滑条件下，其动摩擦因数比PA66和聚甲醛（POM）低1／2。当以滑动或转动形式工作时，比钢和黄铜加了润滑油后的润滑性还要好。因此，被评价为“成本／性能非常理想”的摩擦材料。
7）不黏附，抗黏附能力与PTFE相当。
8）优良的憎水性，吸水率小于0.01％，仅为PA的1％。
9）在工程塑料中密度最小。
表5-20列出了UHMWPE与其他工程塑料的性能比较。UHMWPE的摩擦因数比其他工程塑料小，可与聚四氟乙烯相媲美，是理想的润滑材料。表5-21列出了UHMWPE与其他工程塑料摩擦因数的比较。
表5-20 UHMWPE与其他工程塑料的性能比较
表5-21 UHMWPE与其他工程塑料在不同润滑条件下的动摩擦因数
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超高分子量聚乙烯材料的PV极限值是0.73MPa·m／s。考虑到轴承可能会连续的长时间工作，工作PV值只能取极限值的1／3～1／2。因此，超高分子量聚乙烯轴承的PV额定值为0.24～0.37MPa·m／s。这样，轴承工作时生热速率和散热速率达到平衡时，轴承的温升才在材料允许的工作范围。
自润滑材料轴承的轴承长度和轴颈直径比（L／d）一般为1∶1比较合理，用超高分子量聚乙烯塑料合金轴承代替金属轴承时，应特别注意有意识地将轴承长度比原金属轴承减小，目的是增大轴承单位面积径向载荷，以得到较低的摩擦因数。超高分子量聚乙烯塑料是热的不良导体，因此，轴承壁厚也不宜过大，否则，会积热过多引起升温过高。超高分子量聚乙烯塑料的线胀系数比较大，其值为6.1×10－5／℃。壁厚过大容易膨胀，引起运转间隙减小，增大摩擦，甚至引起抱轴现象。塑料轴衬厚度一般在轴承内径的1／20～1／10。表5-22所示为超高分子量聚乙烯塑料轴衬壁厚的实验数据。
表5-22 超高分子量聚乙烯塑料轴衬壁厚的实验数据（单位：mm
轴承和轴颈间的运转间隙是轴承设计的一个重要参数。对超高分子量聚乙烯塑料轴承，不能规定像金属轴承那样严密的间隙。如果间隙过小，轴承径向载荷增大，工作中会产生过多摩擦热，摩擦热不能有效排除，温度迅速上升，导致轴承损坏。运转间隙也不能过大，过大会引起轴的晃动，使轴承承受冲击载荷。
塑料轴承一般都具有良好的自润滑性，在多数情况下，可不采用润滑。这特别适用那些不宜使用润滑剂的工作场所，如食品加工机械和纺织机械。但某些塑料轴承，在开始运转时需要润滑，此后在工作过程中，仅需偶尔润滑或不再需要润滑。
超高分子量聚乙烯塑料为热的不良导体。因此，轴承运转过程中的冷却问题比金属轴承更突出。可以采取与金属轴承类似的方法，在轴承座内壁开设沟槽沟槽兼起润滑（存润滑剂）和冷却作用。沟槽可为螺旋形，也可为直形，从排除磨屑、尘粒方便考虑，直槽效果更优。对于暴露在脏污环境中工作的轴承，应采用橡胶片冲裁成的密封垫进行密封。
UHMWPE耐热性差，温度升高时，硬度降低，耐磨性急剧下降。因此，在UHMWPE轴承设计和应用时，要特别注意热的产生和散热问题。在不影响使用时，要求轴与轴承内孔间隙要尽量大些，以利于散热和防止受热膨胀把轴卡死此外，在刚度允许时轴的直径尽量小些，以减少热的产生，应尽量设计成UHM-WPE轴承是固定不转的、轴是转动的结构，这些均有利于减小发热。为了有利于轴承的散热，减小热的产生，增加轴承的整体刚度，超高分子量聚乙烯轴承可设计加工成钢／塑复合结构轴承。图5-5所示是较大尺寸的UHMWPE轴承复合结构（D不小于Φ100mm，L不小于60mm），如136kW渔船尾轴轴承等。轴承两端采用UHMWPE封口，中间部分采用类似拖鞋鞋钉的紧固办法，使UHMWPE在加工降温冷却时不会与钢套脱离。图5-6所示是较小尺寸的UHMWPE轴承复合结构，因轴承尺寸小（特别是轴向尺寸小时），仅需在两端用UHMWPE封口即可保证不与钢套脱离。
图5-5 较大尺寸的UHMWPE轴承复合结构
1—UHMWPE 2—钢
图5-6 较小尺寸的UHMWPE轴承复合结构
1—UHMWPE 2—钢
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