?塑膠齒輪是一種以塑料為主要材料制造的齒輪。它在許多機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用,由于其材料特性,塑膠齒輪具有重量輕、噪音低、自潤滑性好等優(yōu)點(diǎn),在對(duì)精度要求不是極高的傳動(dòng)場合得到廣泛應(yīng)用。
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熱塑性工程塑料
聚甲醛(POM)
性能特點(diǎn):聚甲醛是一種高結(jié)晶性的工程塑料,具有優(yōu)異的機(jī)械性能。它的硬度和剛性較高,接近金屬材料,能夠承受較大的載荷,不易變形。同時(shí),POM 的摩擦系數(shù)很低,是一種良好的自潤滑材料,這使得塑膠齒輪在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中能有效減少摩擦和磨損,提高傳動(dòng)效率,并且可以降低噪音。此外,它還具有良好的耐疲勞性和尺寸穩(wěn)定性,在長期使用和不同的環(huán)境條件下,能保持較好的性能。
應(yīng)用場景:常用于高精度、高負(fù)載的塑膠齒輪,如辦公設(shè)備中的打印機(jī)、復(fù)印機(jī)的傳動(dòng)齒輪,以及一些精密機(jī)械的小型傳動(dòng)齒輪。在這些設(shè)備中,POM 塑膠齒輪能夠確保準(zhǔn)確的傳動(dòng)比和穩(wěn)定的動(dòng)力傳輸。
尼龍(PA)
性能特點(diǎn):尼龍材料具有出色的韌性,其拉伸強(qiáng)度和抗沖擊性能良好,能夠承受一定程度的外力沖擊而不易斷裂。尼龍的耐磨性也較為突出,在齒輪嚙合過程中,齒面能夠抵抗磨損,延長齒輪的使用壽命。另外,尼龍具有一定的吸濕性,這一特性使其在潮濕環(huán)境下能保持較好的性能,并且可以利用吸濕后材料性能的變化來降低齒輪傳動(dòng)過程中的噪音。
應(yīng)用場景:在有一定耐化學(xué)性要求和需要降噪的傳動(dòng)系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用,例如食品加工設(shè)備中的傳動(dòng)齒輪。由于食品加工環(huán)境可能存在一定的濕度和化學(xué)物質(zhì),尼龍塑膠齒輪可以在這種環(huán)境下正常工作,并且不會(huì)產(chǎn)生過多的噪音,滿足生產(chǎn)環(huán)境的要求。
聚碳酸酯(PC)
性能特點(diǎn):聚碳酸酯的強(qiáng)度和韌性都很高,其抗沖擊性能尤為優(yōu)異,能夠在受到較大外力沖擊時(shí)保持齒輪的完整性。它的透明度較高,這在一些需要觀察齒輪傳動(dòng)情況的特殊設(shè)備中有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。而且,PC 材料具有良好的尺寸穩(wěn)定性,能夠保證塑膠齒輪在加工和使用過程中的精度,減少因尺寸變化而導(dǎo)致的傳動(dòng)誤差。
應(yīng)用場景:適用于對(duì)齒輪精度和穩(wěn)定性要求較高的場合,如光學(xué)儀器設(shè)備中的小型傳動(dòng)齒輪。在光學(xué)儀器中,PC 塑膠齒輪不僅能夠提供準(zhǔn)確的傳動(dòng),還能方便使用者觀察齒輪的運(yùn)轉(zhuǎn)情況,確保儀器的正常工作。
聚苯醚(PPO)
性能特點(diǎn):聚苯醚具有較高的強(qiáng)度、剛性和耐熱性。它在高溫環(huán)境下仍能保持良好的機(jī)械性能,熱變形溫度較高,這使得用 PPO 材料制作的塑膠齒輪在一些溫度較高的工作環(huán)境中也能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí),PPO 還具有良好的電絕緣性和尺寸穩(wěn)定性,其化學(xué)穩(wěn)定性也較為出色,能抵抗多種化學(xué)物質(zhì)的侵蝕。
應(yīng)用場景:常用于電子電器設(shè)備中的高溫傳動(dòng)部件,如一些電機(jī)散熱風(fēng)扇的傳動(dòng)齒輪,以及在化工設(shè)備中有一定耐化學(xué)性要求的傳動(dòng)齒輪。
熱塑性彈性體
熱塑性聚氨酯(TPU)
性能特點(diǎn):TPU 是一種介于橡膠和塑料之間的材料,具有良好的彈性和耐磨性。它的拉伸強(qiáng)度較高,能夠承受一定程度的拉伸而不會(huì)斷裂,并且具有優(yōu)異的抗撕裂性能。在低溫環(huán)境下,TPU 仍能保持較好的柔韌性,這使得用其制作的塑膠齒輪在寒冷環(huán)境下也能正常工作。此外,TPU 還具有良好的耐油、耐化學(xué)品和耐候性。
應(yīng)用場景:在需要良好彈性和耐磨性的傳動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用,如運(yùn)動(dòng)器材中的一些傳動(dòng)齒輪,像健身器材、玩具車輛的輪胎傳動(dòng)齒輪等。在這些設(shè)備中,TPU 塑膠齒輪能夠提供較好的彈性緩沖,并且在頻繁的摩擦過程中保持良好的性能。
苯乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯嵌段共聚物(SBS)
性能特點(diǎn):SBS 具有良好的彈性和可塑性,其加工性能優(yōu)越,能夠很容易地通過注塑等工藝成型為塑膠齒輪。它的低溫性能較好,在較低的溫度下仍能保持柔軟的狀態(tài),不會(huì)變脆。同時(shí),SBS 材料的抗疲勞性能也不錯(cuò),能夠承受多次反復(fù)的變形而不損壞。
應(yīng)用場景:常用于一些對(duì)彈性要求較高、負(fù)載較輕的傳動(dòng)系統(tǒng),如玩具中的小型齒輪傳動(dòng)裝置。在玩具中,SBS 塑膠齒輪可以提供柔和的動(dòng)力傳輸,并且在玩具的使用過程中能夠承受一定程度的反復(fù)變形。
添加劑
潤滑劑:在塑膠齒輪材料中添加潤滑劑可以進(jìn)一步提高齒輪的自潤滑性能。例如,添加硅油、石墨、二硫化鉬等潤滑劑,這些潤滑劑能夠在齒輪表面形成一層潤滑膜,減少齒面之間的摩擦和磨損,降低動(dòng)力傳輸過程中的能量損失,同時(shí)也有助于降低噪音。
增強(qiáng)纖維:為了提高塑膠齒輪的強(qiáng)度和剛性,可以添加玻璃纖維、碳纖維等增強(qiáng)纖維。玻璃纖維增強(qiáng)的塑膠齒輪能夠顯著提高其承載能力和抗變形能力,適用于高負(fù)載的傳動(dòng)場合。碳纖維增強(qiáng)的塑膠齒輪則具有更高的強(qiáng)度和模量,并且重量較輕,在一些對(duì)重量有要求的高性能傳動(dòng)系統(tǒng)中有應(yīng)用前景。
抗氧劑和穩(wěn)定劑:抗氧劑可以防止塑膠材料在加工和使用過程中因氧化而降解,延長塑膠齒輪的使用壽命。穩(wěn)定劑則用于提高材料的穩(wěn)定性,使其在不同的環(huán)境條件下(如光照、溫度變化等)保持良好的性能。例如,在戶外設(shè)備中的塑膠齒輪材料中添加紫外線穩(wěn)定劑,可以防止齒輪因長期暴露在陽光下而老化、變色和性能下降。