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改性尼龍在機械零件中的應用

改性尼龍在機械零件中的應用

發布日期:2020-08-08 00:00:00 瀏覽次數:

  尼龍材料的特點尼龍(PA)稱為聚酰胺,為四大工程塑料之一,隨著聚合技術不斷進步,應用越來越廣泛,已從普通裝飾件逐漸發展到承重結構件和功能件。

 
  聚酰胺主鏈上含有大量極性較強的酰胺鍵,分子間作用力強,加之氫和給電子基團羥基之間易形成牢固的氫鍵,使得其性能優異,主要表現在以下八方面。 
  (1)力學性能優異尼龍拉伸強度、彎曲強度、沖擊強度、硬度、剛性、楊氏模量、韌性都較好,尤其經過纖維增強的復合材料或與其他高聚物混合制成的合金,其強度、模量、硬度、剛度、耐磨性進一步提高。特別地,尼龍具有較好的耐摩擦磨損性、自潤滑性(水可以作為潤滑劑)和耐疲勞性,這是其能夠作為工程塑料廣泛使用的重要原因之一。 
  (2)耐熱性良好尼龍具有較高的熔點,一般在240℃以上,芳香族尼龍的耐熱性較脂肪族尼龍更高。 
  (3)加工性能優良尼龍是熱塑性塑料,熔融后在剪切力作用下黏度較低,流動性好,易于成型加工。 
  (4)電性能優良在干燥的條件下,尼龍具有較好的電絕緣性,可作為絕緣材料使用,是特別好的高頻絕緣性材料。 
  (5)耐溶劑性良好尼龍的化學穩定性好,耐堿,耐弱酸,尤其耐芳烴類化合物和常用有機溶劑。 
  (6)阻燃性好、易于功能化尼龍的阻燃性較好,一般不易燃燒;加入抗菌劑還能使其具有抗菌性。 
  (7)比金屬材料更優的特性尼龍具有質量輕、工作噪音小、工作過程中不會擦起火花、不會生銹、不受電磁干擾等金屬不具備的特點。
  (8)其他尼龍還具有原料充足、品種多、價格低、易于回收利用、良好的染色性、所得制品精度高、尺寸穩定性好等優良特性。
  在工業機械領域的應用 
  采煤、選煤機械尼龍材料應用于煤礦井下采煤設備,錨桿預緊力的施加是通過對螺母施加扭矩產生的,不采用其他減摩方式,采用尼龍1010和改性尼龍1010減摩墊片,達到的減摩效果最佳。山西三元煤業選煤廠末精煤脫水過程中采用LLL型立式螺旋刮刀卸料離心機,該設備采用尼龍齒輪套聯軸器。 
  球磨機尼龍可在球磨機中做聯軸器連接。洛陽中信重工機械股份有限公司生產的筒式鋼球磨中,4#爐A磨煤機小齒輪與減速箱采用尼龍6為材質的棒銷聯軸器連接。山東華銀特種水泥股份有限公司的球磨機中,電動機與ZD70減速機采用尼龍柱銷聯軸器聯結。 
  紡織機械劍桿紡織機(GA736型)打緯機構采用尼龍扇形齒條。GA736劍桿紡織機的行星小齒輪和扇形齒的材料至少有一件是非金屬材料(尼龍),才能保證齒輪振動小、噪聲低,且使用尼龍齒輪可降低成本。
  甘蔗壓榨機采用MC澆鑄尼龍材料作為大型壓榨機φ1000×2000上的軸瓦替代原有的銅軸瓦,并實踐證明了可行性。 
  工程機械起重機起重機臂上使用的尼龍滑塊起到三重作用:(1)可以防止伸縮臂的直接接觸造成的摩擦、磨損,減小了起重機臂在伸縮時產生的摩擦力;(2)提高其工作穩定性、安全性;(3)同時,尼龍滑塊可以支撐臂與臂之間的壓力。 
  單槽絞車MC尼龍經過改性后,也可用于大型的建筑工程機械中,如單槽絞車。電動機小齒輪與大齒輪都采用MC尼龍復合材料,該復合材料主要采用石墨填充改性,兩個MC尼龍/石墨復合材料齒輪嚙合時,與金屬齒輪傳動相比有很多優勢,如更輕、精度更高、噪聲更低,且尼龍齒輪更容易成型。
  工業輸送機在螺旋輸送機中,采用尼龍軸瓦代替粉末冶金軸瓦,非常適合輸送潮濕物料,無需添加潤滑脂、潤滑油,可干運轉。 
  交通工具領域機械零部件航空小型航空器的動力陀螺器、穩定控制表面的動力旋轉器,均采用非金屬齒輪,尼龍6、尼龍66、MC尼龍制成的齒輪具有耐沖擊、耐疲勞、自潤滑性能好、耐磨損的優點。 
  自潤滑桿端的關節軸承由帶螺紋桿軸承殼體、空心球狀內圈和自潤滑襯墊組成。常用襯墊層有聚四氟乙烯和尼龍等,襯墊承載能力強,摩擦系數低,可實現其在航空、航天等領域承載能力強、使用壽命長、自潤滑、免維護、易拆卸等的要求。
  地鐵地鐵軸承BT2-8545產品的保持架結構采用PA66-GF25-JB/T7048增強尼龍;尼龍材質摩擦系數小,噪聲低、自潤滑性好。中國南車、北車集團公司是中國機車車輛制造的核心企業,已將尼龍材料應用于地鐵領域。 
  汽車近年來人們對汽車輕量化、低油耗、抗沖擊、安全等要求不斷提高,塑料越來越多地應用于汽車行業。汽車領域大量應用工程塑料代替昂貴的有色金屬和合金,提高汽車造型美觀、設計靈活性,降低零件加工、裝配、維修費用,大幅減輕汽車自重、降低能耗。尼龍材料可用作以下汽車零部件:
  (1)汽車電氣部件,如電氣配線、接線柱、中央電器板、跟蹤前燈、大燈調節器和車燈外殼;(2)發動機,汽缸頭蓋、發動機裝飾蓋、發動機蓋、發動機水箱蓋、風扇,還有進氣歧管,1990年寶馬汽車首次將玻纖增強尼龍進氣歧管用于六汽缸發動機中。(3)燃油箱,油濾清器、輸油管;(4)車身部件,如升降門、座位、風扇、散熱器格柵、刮雨器。(5)其它受力部件,汽車車體的驅動、控制部件、渦輪調解裝置、斜齒輪調解裝置、剎車傳動器、電動節氣門段、AMT選換檔執行機構蝸輪、動力轉向器、減震驅動器等。 
  船舶船舶中塑料尾軸承已得到廣泛應用,船舶尾軸承主要采用尼龍、賽龍等合成材料。船舶推進系統中,以水作為工作介質替代礦物油的水潤滑軸承成為各國研究熱點,它具有結構簡單、節能環保、維修方便等特點。尼龍材料作為水潤滑軸承,與聚對苯二甲酸乙二酯、鑄鐵、青銅相比,承載力強、使用壽命長、摩擦系數低。明尼蘇達州(美國)Winona開發的RTP200系列尼龍混合物被Cyclaire公司用于抽水系統軸承。
  軍、民其他領域機械用零部件軍用:尼龍質輕,約為鋼鐵密度的1/7~1/6,玻璃纖維增強尼龍的比強度約為4000 m2/s2,而鋼鐵的約為1600 m2/s2。這對減輕武器裝備自重非常重要,可達到兵器輕量化的目的。尼龍在國內彈藥的引信產品中大量應用,如117產品基座,118產品渦輪、線圈骨架、轉子、擋圈、三腳接位線銷均采用玻璃纖維增強尼龍6;131產品的線包骨架、高頻插座、高頻座、十字夾、絕緣套、絕緣筒等采用尼龍1010,尼龍1011作為絕緣環。軍用領域中的陀螺儀及操縱裝置,也常采用尼龍材料作為齒輪。 
  民用:尼龍齒輪有很多優點,比如傳動噪聲低,吸振、自潤滑等,而且可以開模加工,生產效率高。因而經常替代金屬齒輪用于洗衣機傳動裝置、通風和空調系統的減振驅動器、流動設施中的閥門傳動。
 

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