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【天富app娱乐】如何选择最佳的轴承材料?看完速度收藏

金属轴承是许多应用中的标准选择,但是塑料轴承正逐渐成为人们关注的焦点。这种复合轴承由高性能的复合热塑性塑料制成,可用于要求苛刻的应用,例如离心泵。

无论是金属还是塑料,轴承的主要目的都很简单:减少摩擦以提高性能并延长组件的使用寿命。在许多应用中,它们还支持负载并吸收冲击和撞击。尽管具有这些简单的功能,但是选择最佳的轴承材料可能会很复杂,在指定材料之前应考虑几个因素。

让我们来看看不同轴承材料的优缺点。

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金属

金属轴承的两种主要类型是滑动轴承和滚动轴承。滚动轴承在两个环之间使用滚子或滚珠进行运动,阻力很小(摩擦)。滚筒的形状会影响所产生的摩擦力和可以承受的负荷。

对于高速旋转应用,金属滚动轴承是最佳选择。滑动轴承,无论是金属的还是塑料的,都无法正确分配在高速情况下产生的热量,这可能导致轴承故障。

普通金属轴承(也称为套筒轴承,衬套或衬套)是圆柱形的,没有任何活动部件。它们通常用作径向和轻型轴向载荷的法兰轴承或止推垫圈,以及用于滑动应用的滑动轴承或耐磨板。

滑动轴承中最受欢迎的金属是青铜,尽管可以选择钢和铁。他们几乎总是需要润滑,这增加了维护要求。当暴露于水或化学物质(如酸,碱和盐)时,它们也会腐蚀。

塑料制品

一些设计师仍然认为金属轴承比聚合物基轴承承受更多的载荷。在某些应用中,金属是适当的选择,但并非总是如此。当今,许多热塑性和热固性轴承承受高压载荷,并且在重量,必要的维护和耐腐蚀性方面几乎都优于金属。

聚合物轴承有两种类型:热塑性塑料和热固性塑料。

为了制造热塑性轴承,将粒料加热并成型为形状,然后将其加工以提高公差和性能。

热塑性基础材料包括:

1.POM(聚甲醛)

2.PA(聚酰胺)

3.PEEK(聚醚醚酮)

4.PI(聚酰亚胺)

5.PTFE(聚四氟乙烯)

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热固性塑料开始作为基础树脂。添加催化剂并加热后,化学反应会使塑料变硬。通常,将织物增强材料添加到树脂中以提高强度和耐久性。

热固性塑料包括:

1.酯(例如聚酯)

2.环氧树脂

3.酚醛

与热固性塑料不同,热塑性塑料可以重熔和重复使用。这意味着在制造过程中浪费更少,从而降低了轴承成本。尽管某些热塑性塑料(例如通常用作喷气发动机衬套的PI聚合物)可承受高达600°F的温度,但重新熔融会降低某些性能特征,并阻止某些热塑性塑料在高温应用中使用。

可以在生产过程中将固体润滑剂添加到热塑性塑料和热固性塑料中,从而制造出具有极低摩擦系数的轴承。

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Trellborg的这种球形轴承由Trelleborg专有的Orkot热固性塑料复合材料制成。Orkot使用内部润滑剂来减少磨损和摩擦。球面轴承会引起一些不对中,通常用于液压缸的杆端。

选择轴承材料

高速旋转应用需要使用金属滚子轴承,因为塑料轴承无法吸收热量。但是,塑料轴承由于具有以下优点而在多种应用中是比普通金属轴承更好的选择:

1.维护少。塑料轴承无需外部润滑,因为它可以在制造过程中内置到轴承中。这  减少了清洁和存储机器(如收割机和拖拉机)所需的工作。在此类设备上的金属轴承必须在整个季节内和冬季存储之前定期清洁和润滑每个枢轴点。这实际上还消除了半固体和液体润滑剂可能吸引的污垢和碎屑的堆积。

2.更高的耐化学性。许多聚合物是化学惰性的,即使在苛刻的条件下也能抵抗腐蚀。例如,设备在石油和天然气应用中可能会接触到的盐,碱和酸会降解标准的金属轴承。PTFE和PEEK轴承可以承受这些物质。

3.减轻重量。热塑性和热固性轴承比铜质轴承轻。在具有许多轴承的组件中,从青铜色更改为基于聚合物的轴承可显着降低组件的重量和操作所需的功率。

4.更好的阻尼。聚合物基轴承可有效吸收振动。因此,用塑料轴承代替金属轴承可以使设备运行更安静。

5.降低拥有成本。塑料轴承几乎总可以降低总拥有成本,这种塑料轴承无需维护,并通过减少摩擦来帮助延长设备寿命。

设计人员在指定聚合物基轴承时有两个主要考虑因素:要求的公差和间隙。通常,金属轴承可以加工成更严格的公差。这对于在高速旋转应用中使用特别重要。聚合物轴承在加热时会比金属扩张更多,因此运行间隙(即,轴与轴承之间的空间)可能会发生更大的变化。这样可以防止运动并导致轴承卡在轴上。因此,重要的是要考虑环境对操作的热影响。

了解聚合物基轴承的性能后,工程师可以在出色的环境中使用它们,包括恶劣的化学环境。

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