工程塑料在機械工程中的應用培訓課件

工程塑料及其應用

青島科技大學

塑料工程教研室工程塑料及其應用1第一章工程塑料性能一第二章工程塑料成型加工二第三章工程塑料改性三第四章工程塑料在機械工程中的應用四目錄第一章工程塑料性能一第二章工程塑料成型加工二第三章

機械傳動中許多齒輪、軸承、渦輪和軸承保持架是由工程塑料制造的。4工程塑料在機械工程中的應用機械傳動中許多齒輪、軸承、渦輪和軸承保持架是由工程塑料制

4.1.1工程塑料齒輪的特點與選材

塑料齒輪具有質輕、自潤滑、吸振、低噪、耐腐蝕、易加工等優(yōu)點；

與金屬齒輪相比，工程塑料的強度低、導熱性差、熱變形大、承載能力低，并且材料性能容易受溫度、濕度、加載方式等外界條件的影響。

塑料齒輪屬于小模數(shù)齒輪，在精密機械和精密儀器中應用較為廣泛，現(xiàn)已在紡織、印染、造紙、食品等輕工機械中應用。

注：“模數(shù)”是指相鄰兩輪齒同側齒廓間的齒距p與圓周率π的比值(m=p/π)，以毫米為單位。模數(shù)越大，輪齒越高也越厚，如果齒輪的齒數(shù)一定，則輪的徑向尺寸也越大。

4.1工程塑料齒輪4.1.1工程塑料齒輪的特點與選材4.1工程塑

塑料齒輪采用模具注塑，同軸度較難保證，雖然齒的精度高于金屬齒輪，但是會有收縮，應考慮加以補償。塑料齒輪的直徑公差大于金屬齒輪，強度小于金屬齒輪。

塑料齒輪的失效形式為折損，強度計算應按彎曲強度來進行。4.1.1工程塑料齒輪的特點與選材塑料齒輪采用模具注塑，同軸度較難保證，雖然齒的

4.1.1工程塑料齒輪的特點與選材聚甲醛提供設計所要求的強度，硬度，尺寸穩(wěn)定性，潤滑性。4.1.1工程塑料齒輪的特點與選材聚甲醛提供設

4.1.1工程塑料齒輪的特點與選材精密齒輪為高質量打印提供平穩(wěn)、如一的運轉，打印機中使用的齒輪組包含11個由聚甲醛樹脂注塑成型的齒輪。

4.1.1工程塑料齒輪的特點與選材精密齒輪為高

用塑料制作齒輪時應注意以下幾個問題：(1)嚙合齒輪的選材一種是塑料與塑料，另一種是金屬材料和塑料。前一種嚙合齒輪應用不多。這是因為塑料導熱性差，容易因發(fā)熱而“咬死”。后一種嚙合齒輪應用較多。這是因為其導熱性好(主要靠金屬齒輪傳熱)、摩擦小和磨損小，并能彌補塑料齒輪精度低等缺點。這種嚙合形式能充分發(fā)揮塑料齒輪的特點。

在蝸輪和蝸桿嚙合傳動中．一般蝸輪為塑料，蝸桿為金屬材料。4.1.1工程塑料齒輪的特點與選材用塑料制作齒輪時應注意以下幾個問題：4.1.1工程塑料

(2)直齒輪和斜齒輪的選擇：載荷較小時用直齒輪，載荷較大時，盡可能采用斜齒輪。這樣可以提高齒輪的強度和受力的均勻性，但相應地增大了軸向力。

(3)塑料齒輪所能達到的精度：齒形直接成型的精度為8～10級。齒形機械加工的精度為7～8級。由于塑料的彈性變形，塑料齒輪可以滿足高一級精度的金屬齒輪的使用要求。4.1.1工程塑料齒輪的特點與選材(2)直齒輪和斜齒輪的選擇：載荷較小時用直齒

MC尼龍具有優(yōu)良的耐磨性、自潤滑性，加工方便。最大的MC尼龍齒輪，直徑達4.27m，由長約45cm的28個MC尼龍扇面體組成．用于水力發(fā)電站，每小時可過濾10000m3水。

3M4730鋼球研磨機的主傳動齒輪是模數(shù)為8，齒數(shù)為47，螺旋角為350的弧齒錐齒輪。采用MC尼龍后，經7000kg以上鋼球4000h以上的運轉，使用情況良好。4.1.2工程塑料齒輪應用MC尼龍具有優(yōu)良的耐磨性、自潤滑性，加工

汽車起重吊索絞盤傳動蝸輪的直徑為240mm，模數(shù)為8，齒數(shù)為28，螺旋角為35042′38″，齒寬為56mm，最大起重質量為（60～70）t。該齒輪原用磷青銅，壽命2年，改用MC尼龍后，質量減輕83％，使用2年后磨損很小。4.1.2工程塑料齒輪應用汽車起重吊索絞盤傳動蝸輪的直徑為240m

造紙廠干燥機齒輪，外徑近2m，以前用金屬材料或酚醛布基板制成。為了實現(xiàn)高速化、無油潤滑和降低噪聲，改用了尼龍齒輪。與金屬齒輪相比，質量只是原來的1/6～1/7，并且可以吸收啟動和停車時的沖擊，防止了缺齒，降低了驅動功率。速度由原來的3.3m/s提高到9m/s，壽命比金屬齒輪高5倍，比酚醛布基齒輪高4倍，噪聲小。4.1.2工程塑料齒輪應用造紙廠干燥機齒輪，外徑

塑料取代金屬作為軸承材料的優(yōu)點：1）摩擦系數(shù)??；2）耐磨性好，具有自潤滑性能和良好的耐腐蝕性能，可以在潤滑條件惡劣的情況下工作；3）噪聲小；4）生產效率高。其缺點是：1）受熱、受冷以及吸水、吸油后尺寸變化大（蠕變大）；2）耐熱性差，散熱慢，變形后易引起“抱軸咬死”現(xiàn)象。4.2工程塑料軸承

4.2.1工程塑料軸承選材塑料取代金屬作為軸承材料的優(yōu)點：4.2工程塑料

塑料軸承使用時載荷越小，軸速度越低，它的優(yōu)越性也就越明顯。用作軸承材料的耐磨塑料主要有聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰胺(PA)、聚甲醛(POM)、聚砜(PSU)、聚苯醚(PPO)、聚酰亞胺(PI)及酚醛樹脂(PF)等。

塑料軸承所用的材料，主要應根據各種塑料的摩擦磨損特性和PV極限值（密封達到失效時的極限值。用以表示密封的水平，單位為MPa.m/s）等進行選擇。塑料軸承的PV值為速度與載荷的乘積，是衡量塑料軸承性能的重要指標。4.2.1工程塑料軸承選材塑料軸承使用時載荷越小，軸速度越低，它的優(yōu)

速度與載荷實際上通過摩擦功轉變成熱能，導致材料軟化熔融、炭化。塑料軸承的PV值隨滑動速度的變化而異，當滑動速度逐漸增大時，PV值下降。但PPTFE的情況比較特殊，由于摩擦因數(shù)極低，而承載能力也很小，對滑動速度的變化不敏感，因此，一定范圍內隨滑動速度的增快，PV值反而增大。

工程塑料軸承設計時，軸承的長徑比與壁厚、潤滑與密封、間隙量與配合是幾個主要參數(shù)。

注：工程塑料軸承的長度與軸徑比(L／D)一般不得超過1.5；1，以1：1為好，此時摩擦因數(shù)最小，利于熱量的散發(fā)。如果長度過長，可以分成幾段。塑料軸承壁厚不宜過大，壁厚過大不易散熱，而且易于蠕變。在保證強度和成型工藝許可的情況下，壁越薄越好，但壁厚過小，壓配時易引起變形，同時在軸承座中的張緊力也不夠。4.2.1工程塑料軸承選材速度與載荷實際上通過摩擦功轉變成熱能，導致材料

由于工程塑料的線膨脹系數(shù)比金屬大，由摩擦熱引起的內徑收縮也較大，所以工程塑料軸承與軸的配合間隙，一般比金屬軸承與軸的配合間隙大。4.2.1工程塑料軸承選材由于工程塑料

a．PTFE軸承

PTFE是一種摩擦因數(shù)極低、耐腐蝕性優(yōu)異、使用溫度范圍很寬的自潤滑材料，是制作自潤滑軸承的理想材料。

氟塑料摩擦因數(shù)小，是現(xiàn)有材料中摩擦因數(shù)最小的，它對鋼的干靜摩擦因數(shù)僅為0.04，干動摩擦因數(shù)為0.12-0.20。

4.2.2幾種常用的工程塑料軸承a．PTFE軸承4.2.2幾種常用的工程塑料

氟塑料和鋼之間在大載荷、低速下干滑動不會產生顫動、爬行、振動現(xiàn)象，這是目前己知材料中絕無僅有的。其原因就是氟塑料本身的分子結構是特殊的大聚合螺旋性直鏈結構，分子鏈之間容易產生螺旋滑動，因而具有自潤滑性、它的表面總是像有一層油蠟似的滑溜特性。這種特性使之成為無油軸承的理想材料，已經被廣泛地應用于機床、汽車、吊車、紡織機中的無油軸套、鉸鏈、關節(jié)套、轉向套、導軌、齒輪軸套、滑輪吊鉤套等低速于摩擦的軸承之中。4.2.2幾種常用的工程塑料軸承-PTFE氟塑料和鋼之

氟塑料在有油脂存在的情況下，使滑動軸承的摩擦因數(shù)大大降低。根據潤滑的狀態(tài)，摩擦因數(shù)約為0.00012-0.0087。這一特性大大降低了設備的起動功率和拖動電動機的起動電流。因而也減少了傳動機械的沖擊磨損和功率損耗，尤其對大型設備更為突出。

例如，大型水輪發(fā)電機的轉子載荷常在幾百噸到幾千噸。用了彈塑瓦之后不用頂起就直接起動、停止?，F(xiàn)在用了彈塑瓦的電站均取消了油頂系統(tǒng)，既簡化了操作程序又避免了事故的發(fā)生。某電站原巴氏軸瓦轉子盤車時，需15人堅持10min后才能將670t重的轉于轉動，而換上了彈塑瓦之后，僅用2人就能推動轉子，完成盤車任務。4.2.2幾種常用的工程塑料軸承-PTFE氟塑料在有油脂存在的情況下，使滑動軸承

PTFE軸承可用于熱電廠、陶瓷廠大型球磨設備的導軸承和托輪軸承。這種軸承往往由于粉塵污染而導致巴氏合金瓦或銅瓦產生燒瓦事故。彈塑瓦由于質地軟，具有鑲藏性，當粉塵進入后，塑料瓦面能鑲藏硬質點，從而減輕對軸的磨損，也延緩了事故的發(fā)生。

水泥廠的托輪軸承由于環(huán)境溫度高、粉塵大和潤滑不良，往往導致燒瓦而造成很大損失；彈塑瓦具有自潤滑性和包容粉塵的能力，能延長運行周期，創(chuàng)造良好的經濟效益。

4.2.2幾種常用的工程塑料軸承-PTFEPTFE軸承可用于熱

水輪機導葉軸套是水輪機控制傳動系統(tǒng)的摩擦部件。國內外水輪機導葉軸套一般采用優(yōu)質錫青銅作為結構材料，沒有潤滑裝置，要定期注入潤滑油。隨著水輪機容量日益增大，維護水平不斷提高，錫青銅軸套機械制造加工困難，還常因潤滑油泄入河中造成污染。雖然已有將導葉軸套改用樺木結構，制造工藝不僅復雜，而且易吸水膨脹，擠磨性能差。選用尼龍1010作軸套，發(fā)現(xiàn)尼龍1010和銅套有脫殼現(xiàn)象，尺寸穩(wěn)定性也差。

填充15％碳纖維的PTFE材料具有自潤滑性、摩擦因數(shù)小、不吸水、尺寸穩(wěn)定、耐磨的特點，能較好地滿足用作水輪機導叫軸的要求。根據試驗測試結果計算表明，軸套在工作壓力不大于19.6MPa時．可以在6-7年內不必拆卸維修。該材料已在5.15×104kw混流式水輪機上用作導葉軸套。4.2.2幾種常用的工程塑料軸承-PTFE水輪機導葉軸套是水輪機控制傳動

b.PA軸承

PA軸承廣泛應用于汽車、玩具及非電機領域等方面，其耐磨性好，摩擦因數(shù)小，易于模塑和車削。以玻璃纖維、芳綸纖維、PTFE和MoS2等為填料的復合尼龍軸承的工作溫度為300℃。芳綸纖維對提高PA66的耐磨性起到重要的作用，是目前耐磨材料領域性能最佳的材料之一。4.2.2幾種常用的工程塑料軸承-PAb.PA軸承4.2.2幾種常用的工程塑料

c.POM軸承

在POM中填充PTFE制備的POM軸承，在速度為12m／min時，可使PV極限值從7.2MPa·m／min提高到13MPa·m/min。當速度為120m/min時，PV極限值會從4.6MPa·m／min提高到8MPa·m／min。4.2.2幾種常用的工程塑料軸承-POMc.POM軸承4.

dPI軸承

PI具有突出的耐磨性、耐高溫性、尺寸穩(wěn)定性和高強度。它在所有工程塑料中拉伸強度最高，這一點對于在真空中和高溫或低溫下工作的軸承是十分必要的。值得提出的是，PI在惰性介質中，在高載荷和高轉速下的磨損率非常小。聚酰亞胺常用的填料為石墨、PTFE和銅絲等。在速度為15m/min時，其典型PV極限值為10MPa·m／min；在速度為60m/min時，其PV極限值為20MPa·m／minn。從PI在真空中揮發(fā)物少和摩擦因數(shù)低來看，已經作為在空間使用設備的耐磨材料。4.2.2幾種常用的工程塑料軸承-PIdPI軸承4.2.2幾種常用的工程塑料軸

4.3.1滾動軸承保持架特點：

滾動軸承一般出內圈、外圈、滾動體和保持架組成。內圈通常裝配在軸上，并與軸一起旋轉；外圈通常裝配在軸承座內或機械部件殼體中起支承作用。滾動體(鋼球或滾子)在內圈和外圈之間滾動，它們的大小和數(shù)量直接影響軸承的載荷能力。保持架將軸承中的一組滾動體均勻地相互隔開，改善軸承內部載荷分配，引導滾動體運動，促進軸承平穩(wěn)運轉。4.3工程塑料軸承（滾動）保持架4.3.1滾動

保持架是軸承中承受各種復雜應力的動態(tài)摩擦磨損零件。工程塑料保持架能夠提高軸承承載能力，降低噪聲振動，運行可靠性提高，使用壽命長，生產成本低。4.3.1滾動軸承保持架特點：保持架是軸承中承受各種復雜應力的動態(tài)摩擦磨損零

4.3.1滾動軸承保持架特點：與金屬保持架相比，主要優(yōu)點如下：(1)產品設計的靈活性大。塑料保持架可以直接注射成型外形復雜的結構形式，便于軸承的優(yōu)化設計。塑料保持架在窗孔處可帶有油槽，便于貯油，從而大大改善了軸承的潤滑條件。2）保持架離心力小。

工程塑料的密度低，質量小。在高速旋轉的軸承中，保持架離心力小，起動力矩小，軸承旋轉靈活。4.3.1滾動軸承保持架

3）耐摩擦磨損，軸承溫升低。

由于鋼和尼龍之間的摩擦因數(shù)為0.05，遠遠小于鋼-鋼之間的0.20和鋼-銅之間的0.15，因此，塑料保持架軸承起動力矩要比金屬保持架軸承起動力矩小，有利于減少摩擦熱的產生。特別在邊界潤滑條件下，在軸承貧油或斷油時，塑料保持架軸承有較好的自潤滑性能，軸承不易突然卡死。4）自潤滑性能優(yōu)異，可簡化主機的潤滑系統(tǒng)。

多孔含油聚酰亞胺保持架、多孔酚醛層壓布管保持架，都是利用塑料自身中的微孔能貯存一定數(shù)量的潤滑油，使保持架起到了貯存和供應軸承油源的作用，保證了軸承自潤滑、長壽命的使用要求，從而大大簡化了主機的供油系統(tǒng)。4.3.1滾動軸承保持架特點：3）耐摩擦磨損，軸承溫升低。4

5）保持架易裝配拆卸，塑料保持架有較好的彈性，可承受滾動體作用于保持架的加速沖擊載荷。

保持架兜孔或窗孔都設計有鎖具，利用塑料的彈性，可鎖住滾動體，也便于拆卸塑料保持架。尤其是深溝球軸承采用一件塑料冠形保持架，可取代原來的兩片由鉚釘鉚合的鋼板沖壓浪形保持架，簡化了保持架結構，更便于軸承裝配的自動化。6）保持架的韌性好，耐沖擊，抗斷裂性好。

金屬保持架受到嚴重撞擊時，會產生永久變形或斷裂；而塑料保持架受外力暫時變形后，則可靠其彈性恢復原狀。因此，塑料保持架更不容易損壞。

4.3.1滾動軸承保持架特點：5）保持架易裝配拆卸，塑料保持

7）保持架的緩振性好，軸承噪聲低。

塑料保持架與滾動體接觸時，運轉平穩(wěn)、靈活、沒有金屬保持架與滾動體接觸時產生的響聲，可明顯地降低噪聲3～7dB。8）耐酸、耐腐蝕。

工程塑料耐酸、耐腐蝕的性能明顯優(yōu)于金屬，適合在化工機械上應用。9）成本低、經濟性好。

塑料保持架只需一副模具，直接注射成型即可生產出合格的產品，比沖壓鋼板保持架和機加工黃銅保持架可減少7～12道工序。與鋼板沖壓保持架相比，可節(jié)約5副模具，材料利用率可提高50％左右。4.3.1滾動軸承保持架特點：7）保持架的緩振性好，軸承噪聲低。4.3.1滾動

軸承保持架用工程塑料有聚酰胺(PAl010、PA66、玻璃纖維增強PA66)，聚酰亞膠，聚四氟乙烯等。其中25％玻璃纖維增強聚酰胺66具有密度低、耐摩擦、耐腐蝕、彈性好、滑動性能好、抗振、能嵌埋固體異物的特點，且易于直接注射成型復雜的結構形式和較精密的產品，在軸承保持架中應用較多。4.3.2軸承保持架材料軸承保持架用工程塑料有聚酰胺(P

4.3.2軸承保持架材料之聚酰胺

PA66是由美國杜邦公司于1939年實現(xiàn)工業(yè)化生產，其在較寬的溫度范圍內仍有較高的強度、韌性、剛性、耐蠕變、耐疲勞、耐磨、自潤滑性能優(yōu)良，耐油性突出。但吸水性較高，制品尺寸穩(wěn)定性較差。PA66用玻璃纖維增強后，力學強度和剛性提高2倍左右，耐磨性更好，熱變形溫度提高到觀宅以上，長期使用溫度可達到120℃，吸濕性和模塑收縮率大為降低。4.3.2軸承保持架材料之聚酰胺

4.3.2軸承保持架材料之聚酰胺

大量實踐證明，用25％玻璃纖維增強的PA66是制作工程塑料保持架的最佳材料，適于制作各類軸承塑料保持架。其材料用量占塑料保持架材料用量的90％以上。4.3.2軸承保持架材料之聚酰

PAl010主要原料是蓖麻油，是我國獨有的產品，1958年開始生產。PA1010是半透明、輕而硬、表面光亮的結晶形白色或微黃色顆粒，相對粘度和吸水性比PA66低。帶式輸送機托輥軸承尼龍保持架和部分紡織軸承尼龍保持架，其材料選用PA1010。4.3.2軸承保持架材料之聚酰胺PAl010主要原料是蓖麻油，

PI具有優(yōu)異的綜合性能。單醚酐型聚酰亞胺可在-180℃～230℃下長期使用，在高溫下具有突出的力學性能和耐磨性能，制品尺寸穩(wěn)定性好。

高速、高精度、長壽命的精密微型儀器軸承塑料保持架采用單醚酐型聚酰亞胺材料制造，獲得了滿意的使用效果。4.3.2軸承保持架材料之PIPI具有優(yōu)異的綜合性能。單醚酐型聚

以聚酰亞胺為基料，填充PTFE和MOS2的多孔含油聚酰亞胺制造的保持架，用于高精度長壽命陀螺儀軸承上，使該種軸承達到了自潤滑長期使用的要求。

但是原料成本高，一般采用模壓加工，生產效率低，適于小批量生產。4.3.2軸承保持架材料之PI以聚酰亞胺為基料，填充PTFE和MOS2的多孔含油

工程塑料軸承保持架的成型工藝主要有澆注、浸漬燒結、注射成型三種。澆注主要針對MC尼龍澆，將原料聚合成環(huán)狀或棒形毛坯，然后機械加工成型(以車削速度小于1100r/min鉆孔速度為200r/min左右為宜)。采用這種方法制作的保持架尺寸可不受設備限制，適用于小批量的大型或特大型軸承保持架(Φ200mm以上)，以及大型機器的軸瓦毛坯成型。4.3.3軸承保持架材料成型工程塑料軸承保持架的成型工藝主要有澆注、浸漬燒結4.3.3軸承保持架材料舉例4.3.3軸承保持架材料舉例

浸漬燒結成型（適合于金屬表面涂氟）是先用粉末冶金方法做出保持架基體，然后用真空法抽出孔隙中的空氣，將氟塑料乳液吸入基體內，最后烘干燒結。軸承運轉時，氟塑料受熱，由內向外膨脹，使基體內的氟塑料在金屬表面形成一層薄膜，借以自潤滑。4.3.3軸承保持架材料成型浸漬燒結成型（適合于金屬表面涂氟）是先用粉末冶金

注射成型（主要適合于PA66）。工藝過程：原料干燥、注射成型和后處理。后處理（熱處理和調濕處理）：

熱處理（消除內應力、完善結晶、提高強度、尺寸穩(wěn)定）：將塑料保持架在175℃的礦物油中保溫。壁厚小于3mm時，保溫20min，壁厚大于3mm時，保溫45min。處理后應緩慢地冷卻至室溫。

調濕（增韌和消除內應力和穩(wěn)定尺寸）：將塑料保持架放人沸水中煮5h．然后，緩慢冷卻至室溫再取出。4.3.3軸承保持架材料成型注射成型（主要適合于PA66）。4.3.3

MC尼龍分子量在(7～l0)萬左右，結晶度可超過50％，在強度、剛度、耐磨損性能和耐化學性能方向，均優(yōu)于普通尼龍6產品。鑄型尼龍成型制品的尺寸不受限制．從理論上講，只要模具允許，制品的尺寸大小不受限制，而且無方向性（無內應力），大型的制品可達幾百千克。

MC尼龍是一種在重載低速，中載中速．溫度在-40℃～110℃環(huán)境下工作的理想減磨材料。鑄型尼龍產品被廣泛地用于各種機械零件，尤其在工程機械中作為耐磨減摩材料而代替銅，其耐磨性也比銅好，使用壽命比銅提高1～4倍，與它相配合的軸磨損情況也大為改善。已用其取代銅、巴氏合金和不銹鋼材質制作套、瓦、襯塊等各類零部件。4.4MC尼龍在機械工程中應用MC尼龍分子量在(7～l0)萬左右，結晶度可超過

MC尼龍螺旋槳:推動船舶前進，船舶上使用的傳統(tǒng)螺旋槳都是采用鑄鐵或銅等金屬鑄造而成，質量大，空泡剝蝕嚴重，易腐蝕，制造周期長，生產效率低。英國于1962年用MC尼龍鑄成直徑1800mm的螺旋槳。我國也先后研制了玻璃鋼和MC尼龍的螺旋槳。

4.4MC尼龍在機械工程中應用-螺旋槳4.4MC尼龍在機械工程中應用-螺旋槳

尼龍螺旋槳能獲得比鑄鐵螺旋槳較高的航速。在常用轉速范圍內(1350～1500r/min)，尼龍螺旋槳的航速比鑄鐵螺旋槳約快4％～5％。在消耗主機相同功率的情況下，安裝尼龍螺旋槳船舶的航速高于安裝鑄鐵螺旋槳的航速。尼龍螺旋槳的韌性比鑄鐵槳好，碰到障礙物時不易斷裂(有時出現(xiàn)小缺口，還可以繼續(xù)使用)，使用壽命長，拆裝方便。尼龍螺旋槳質量小，對尾軸系統(tǒng)的受力情況有所改善，特別是延長了尾軸銅套的使用壽命。目前開發(fā)的尼龍螺旋槳直徑一般較小，大都應用在110kw以下的漁船和內河運輸船舶上。4.4MC尼龍在機械工程中應用-螺旋槳尼龍螺旋槳能獲得比鑄鐵螺旋槳較高的航速。

用MC尼龍制作起重機鋼絲繩滑輪，可以使滑輪壽命提高約4～5倍，鋼絲繩壽命提高約10倍，使起重機的起重特性和整機性能有較大的改善。以LTT40汽車起重機為例，應用MC尼龍滑輪，在起重機使用壽命期內，僅起重鋼絲繩和滑輪維修費就節(jié)約10萬元以下。

高壓及超高壓輸電線路導線放線滑輪，原由鋁合金制成．對導線損傷大。改用鋁合金骨架橡膠襯墊形式，橡膠的耐磨性能欠佳。改用MC尼龍放線滑輪，重量大大減輕，使用效果良好！4.4MC尼龍在機械工程中應用-滑輪用MC尼龍制作起重機鋼絲繩滑輪，可以使滑輪

UHMWPE的PV極限值是0.73MPam/s?？紤]到軸承可能會連續(xù)的長時間工作，工作PV值只能取極限值的1/2～1/3。因此，UHMWPE軸承的PVv額定值為0.24-0.37MPa·m／s。這樣，軸承工作時生熱速率和散熱速率達到平衡時，軸承的溫升才在材料允許的工作范圍。自潤滑材料軸承的軸承長度和軸頸直徑比(L／d)一般為1：1比較合理，用UHMWPE塑料合金軸承代替金屬軸承時，應特別注意有意識地將軸承長度比原金屬軸承減小，目的是增大軸承單位面積徑向載荷，以得到較低的摩擦因數(shù)。UHMWPE是熱的不良導體，因此，軸承壁厚也不宜過大，否則，會積熱過多引起升溫過高。UHMWPE的線膨脹系數(shù)比較大，壁厚過大容易膨脹，引起運轉間隙減小，增大摩擦，甚至引起抱軸現(xiàn)象。4.5UHMWPE在機械工程中應用-軸承4.5UHMWPE在機

礦山機械上地滾、濾板紡織機械上梭子、掃花桿等

4.5UHMWPE在機械工程中應用4.5UHMWPE在機械工程中應用讀一本好書，就是和許多高尚的人談話。---歌德書籍是人類知識的總結。書籍是全世界的營養(yǎng)品。---莎士比亞書籍是巨大的力量。---列寧好的書籍是最貴重的珍寶。---別林斯基任何時候我也不會滿足，越是多讀書，就越是深刻地感到不滿足，越感到自己知識貧乏。---馬克思書籍便是這種改造靈魂的工具。人類所需要的，是富有啟發(fā)性的養(yǎng)料。而閱讀，則正是這種養(yǎng)料。---雨果

喜歡讀書，就等于把生活中寂寞的辰光換成巨大享受的時刻。---孟德斯鳩如果我閱讀得和別人一樣多，我就知道得和別人一樣少。---霍伯斯[英國作家]讀書有三種方法：一種是讀而不懂，另一種是既讀也懂，還有一種是讀而懂得書上所沒有的東西。---克尼雅日寧[俄國劇作家?詩人]要學會讀書，必須首先讀的非常慢，直到最后值得你精讀的一本書，還是應該很慢地讀。---法奇(法國科學家)了解一頁書，勝于匆促地閱讀一卷書。---麥考利[英國作家]讀書而不回想，猶如食物而不消化。---伯克[美國想思家]讀書而不能運用，則所讀書等于廢紙。---華盛頓(美國政治家)書籍使一些人博學多識，但也使一些食而不化的人瘋瘋顛顛。---彼特拉克[意大利詩人]生活在我們這個世界里，不讀書就完全不可能了解人。---高爾基讀書越多，越感到腹中空虛。---雪萊(英國詩人)讀書是我唯一的娛樂。我不把時間浪費于酒店、賭博或任何一種惡劣的游戲；而我對于事業(yè)的勤勞，仍是按照必要，不倦不厭。---富蘭克林書讀的越多而不加思索，你就會覺得你知道得很多；但當你讀書而思考越多的時候，你就會清楚地看到你知道得很少。---伏爾泰(法國哲學家、文學家)讀書破萬卷，下筆如有神。---杜甫讀萬卷書，行萬里路。---顧炎武讀書之法無他，惟是篤志虛心，反復詳玩，為有功耳。---朱熹讀書無嗜好，就能盡其多。不先泛覽群書，則會無所適從或失之偏好，廣然后深，博然后專。---魯迅讀書之法，在循序漸進，熟讀而精思。---朱煮讀書務在循序漸進；一書已熟，方讀一書，勿得鹵莽躐等，雖多無益。---胡居仁[明]讀書是學習，摘抄是整理，寫作是創(chuàng)造。---吳晗看書不能信仰而無思考，要大膽地提出問題，勤于摘錄資料，分析資料，找出其中的相互關系，是做學問的一種方法。---顧頡剛書猶藥也，善讀之可以醫(yī)愚。---劉向讀書破萬卷，胸中無適主，便如暴富兒，頗為用錢苦。---鄭板橋知古不知今，謂之落沉。知今不知古，謂之盲瞽。---王充舉一綱而萬目張，解一卷而眾篇明。---鄭玄讀一本好書，就是和許多高尚的人談話。---歌德47工程塑料及其應用

青島科技大學

塑料工程教研室工程塑料及其應用48第一章工程塑料性能一第二章工程塑料成型加工二第三章工程塑料改性三第四章工程塑料在機械工程中的應用四目錄第一章工程塑料性能一第二章工程塑料成型加工二第三章

機械傳動中許多齒輪、軸承、渦輪和軸承保持架是由工程塑料制造的。4工程塑料在機械工程中的應用機械傳動中許多齒輪、軸承、渦輪和軸承保持架是由工程塑料制

4.1.1工程塑料齒輪的特點與選材

塑料齒輪具有質輕、自潤滑、吸振、低噪、耐腐蝕、易加工等優(yōu)點；

與金屬齒輪相比，工程塑料的強度低、導熱性差、熱變形大、承載能力低，并且材料性能容易受溫度、濕度、加載方式等外界條件的影響。

塑料齒輪屬于小模數(shù)齒輪，在精密機械和精密儀器中應用較為廣泛，現(xiàn)已在紡織、印染、造紙、食品等輕工機械中應用。

注：“模數(shù)”是指相鄰兩輪齒同側齒廓間的齒距p與圓周率π的比值(m=p/π)，以毫米為單位。模數(shù)越大，輪齒越高也越厚，如果齒輪的齒數(shù)一定，則輪的徑向尺寸也越大。

4.1工程塑料齒輪4.1.1工程塑料齒輪的特點與選材4.1工程塑

塑料齒輪采用模具注塑，同軸度較難保證，雖然齒的精度高于金屬齒輪，但是會有收縮，應考慮加以補償。塑料齒輪的直徑公差大于金屬齒輪，強度小于金屬齒輪。

塑料齒輪的失效形式為折損，強度計算應按彎曲強度來進行。4.1.1工程塑料齒輪的特點與選材塑料齒輪采用模具注塑，同軸度較難保證，雖然齒的

4.1.1工程塑料齒輪的特點與選材聚甲醛提供設計所要求的強度，硬度，尺寸穩(wěn)定性，潤滑性。4.1.1工程塑料齒輪的特點與選材聚甲醛提供設

4.1.1工程塑料齒輪的特點與選材精密齒輪為高質量打印提供平穩(wěn)、如一的運轉，打印機中使用的齒輪組包含11個由聚甲醛樹脂注塑成型的齒輪。

4.1.1工程塑料齒輪的特點與選材精密齒輪為高

用塑料制作齒輪時應注意以下幾個問題：(1)嚙合齒輪的選材一種是塑料與塑料，另一種是金屬材料和塑料。前一種嚙合齒輪應用不多。這是因為塑料導熱性差，容易因發(fā)熱而“咬死”。后一種嚙合齒輪應用較多。這是因為其導熱性好(主要靠金屬齒輪傳熱)、摩擦小和磨損小，并能彌補塑料齒輪精度低等缺點。這種嚙合形式能充分發(fā)揮塑料齒輪的特點。

在蝸輪和蝸桿嚙合傳動中．一般蝸輪為塑料，蝸桿為金屬材料。4.1.1工程塑料齒輪的特點與選材用塑料制作齒輪時應注意以下幾個問題：4.1.1工程塑料

(2)直齒輪和斜齒輪的選擇：載荷較小時用直齒輪，載荷較大時，盡可能采用斜齒輪。這樣可以提高齒輪的強度和受力的均勻性，但相應地增大了軸向力。

(3)塑料齒輪所能達到的精度：齒形直接成型的精度為8～10級。齒形機械加工的精度為7～8級。由于塑料的彈性變形，塑料齒輪可以滿足高一級精度的金屬齒輪的使用要求。4.1.1工程塑料齒輪的特點與選材(2)直齒輪和斜齒輪的選擇：載荷較小時用直齒

MC尼龍具有優(yōu)良的耐磨性、自潤滑性，加工方便。最大的MC尼龍齒輪，直徑達4.27m，由長約45cm的28個MC尼龍扇面體組成．用于水力發(fā)電站，每小時可過濾10000m3水。

3M4730鋼球研磨機的主傳動齒輪是模數(shù)為8，齒數(shù)為47，螺旋角為350的弧齒錐齒輪。采用MC尼龍后，經7000kg以上鋼球4000h以上的運轉，使用情況良好。4.1.2工程塑料齒輪應用MC尼龍具有優(yōu)良的耐磨性、自潤滑性，加工

汽車起重吊索絞盤傳動蝸輪的直徑為240mm，模數(shù)為8，齒數(shù)為28，螺旋角為35042′38″，齒寬為56mm，最大起重質量為（60～70）t。該齒輪原用磷青銅，壽命2年，改用MC尼龍后，質量減輕83％，使用2年后磨損很小。4.1.2工程塑料齒輪應用汽車起重吊索絞盤傳動蝸輪的直徑為240m

造紙廠干燥機齒輪，外徑近2m，以前用金屬材料或酚醛布基板制成。為了實現(xiàn)高速化、無油潤滑和降低噪聲，改用了尼龍齒輪。與金屬齒輪相比，質量只是原來的1/6～1/7，并且可以吸收啟動和停車時的沖擊，防止了缺齒，降低了驅動功率。速度由原來的3.3m/s提高到9m/s，壽命比金屬齒輪高5倍，比酚醛布基齒輪高4倍，噪聲小。4.1.2工程塑料齒輪應用造紙廠干燥機齒輪，外徑

塑料取代金屬作為軸承材料的優(yōu)點：1）摩擦系數(shù)??；2）耐磨性好，具有自潤滑性能和良好的耐腐蝕性能，可以在潤滑條件惡劣的情況下工作；3）噪聲??；4）生產效率高。其缺點是：1）受熱、受冷以及吸水、吸油后尺寸變化大（蠕變大）；2）耐熱性差，散熱慢，變形后易引起“抱軸咬死”現(xiàn)象。4.2工程塑料軸承

4.2.1工程塑料軸承選材塑料取代金屬作為軸承材料的優(yōu)點：4.2工程塑料

塑料軸承使用時載荷越小，軸速度越低，它的優(yōu)越性也就越明顯。用作軸承材料的耐磨塑料主要有聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰胺(PA)、聚甲醛(POM)、聚砜(PSU)、聚苯醚(PPO)、聚酰亞胺(PI)及酚醛樹脂(PF)等。

塑料軸承所用的材料，主要應根據各種塑料的摩擦磨損特性和PV極限值（密封達到失效時的極限值。用以表示密封的水平，單位為MPa.m/s）等進行選擇。塑料軸承的PV值為速度與載荷的乘積，是衡量塑料軸承性能的重要指標。4.2.1工程塑料軸承選材塑料軸承使用時載荷越小，軸速度越低，它的優(yōu)

速度與載荷實際上通過摩擦功轉變成熱能，導致材料軟化熔融、炭化。塑料軸承的PV值隨滑動速度的變化而異，當滑動速度逐漸增大時，PV值下降。但PPTFE的情況比較特殊，由于摩擦因數(shù)極低，而承載能力也很小，對滑動速度的變化不敏感，因此，一定范圍內隨滑動速度的增快，PV值反而增大。

工程塑料軸承設計時，軸承的長徑比與壁厚、潤滑與密封、間隙量與配合是幾個主要參數(shù)。

注：工程塑料軸承的長度與軸徑比(L／D)一般不得超過1.5；1，以1：1為好，此時摩擦因數(shù)最小，利于熱量的散發(fā)。如果長度過長，可以分成幾段。塑料軸承壁厚不宜過大，壁厚過大不易散熱，而且易于蠕變。在保證強度和成型工藝許可的情況下，壁越薄越好，但壁厚過小，壓配時易引起變形，同時在軸承座中的張緊力也不夠。4.2.1工程塑料軸承選材速度與載荷實際上通過摩擦功轉變成熱能，導致材料

由于工程塑料的線膨脹系數(shù)比金屬大，由摩擦熱引起的內徑收縮也較大，所以工程塑料軸承與軸的配合間隙，一般比金屬軸承與軸的配合間隙大。4.2.1工程塑料軸承選材由于工程塑料

a．PTFE軸承

PTFE是一種摩擦因數(shù)極低、耐腐蝕性優(yōu)異、使用溫度范圍很寬的自潤滑材料，是制作自潤滑軸承的理想材料。

氟塑料摩擦因數(shù)小，是現(xiàn)有材料中摩擦因數(shù)最小的，它對鋼的干靜摩擦因數(shù)僅為0.04，干動摩擦因數(shù)為0.12-0.20。

4.2.2幾種常用的工程塑料軸承a．PTFE軸承4.2.2幾種常用的工程塑料

氟塑料和鋼之間在大載荷、低速下干滑動不會產生顫動、爬行、振動現(xiàn)象，這是目前己知材料中絕無僅有的。其原因就是氟塑料本身的分子結構是特殊的大聚合螺旋性直鏈結構，分子鏈之間容易產生螺旋滑動，因而具有自潤滑性、它的表面總是像有一層油蠟似的滑溜特性。這種特性使之成為無油軸承的理想材料，已經被廣泛地應用于機床、汽車、吊車、紡織機中的無油軸套、鉸鏈、關節(jié)套、轉向套、導軌、齒輪軸套、滑輪吊鉤套等低速于摩擦的軸承之中。4.2.2幾種常用的工程塑料軸承-PTFE氟塑料和鋼之

氟塑料在有油脂存在的情況下，使滑動軸承的摩擦因數(shù)大大降低。根據潤滑的狀態(tài)，摩擦因數(shù)約為0.00012-0.0087。這一特性大大降低了設備的起動功率和拖動電動機的起動電流。因而也減少了傳動機械的沖擊磨損和功率損耗，尤其對大型設備更為突出。

例如，大型水輪發(fā)電機的轉子載荷常在幾百噸到幾千噸。用了彈塑瓦之后不用頂起就直接起動、停止?，F(xiàn)在用了彈塑瓦的電站均取消了油頂系統(tǒng)，既簡化了操作程序又避免了事故的發(fā)生。某電站原巴氏軸瓦轉子盤車時，需15人堅持10min后才能將670t重的轉于轉動，而換上了彈塑瓦之后，僅用2人就能推動轉子，完成盤車任務。4.2.2幾種常用的工程塑料軸承-PTFE氟塑料在有油脂存在的情況下，使滑動軸承

PTFE軸承可用于熱電廠、陶瓷廠大型球磨設備的導軸承和托輪軸承。這種軸承往往由于粉塵污染而導致巴氏合金瓦或銅瓦產生燒瓦事故。彈塑瓦由于質地軟，具有鑲藏性，當粉塵進入后，塑料瓦面能鑲藏硬質點，從而減輕對軸的磨損，也延緩了事故的發(fā)生。

水泥廠的托輪軸承由于環(huán)境溫度高、粉塵大和潤滑不良，往往導致燒瓦而造成很大損失；彈塑瓦具有自潤滑性和包容粉塵的能力，能延長運行周期，創(chuàng)造良好的經濟效益。

4.2.2幾種常用的工程塑料軸承-PTFEPTFE軸承可用于熱

水輪機導葉軸套是水輪機控制傳動系統(tǒng)的摩擦部件。國內外水輪機導葉軸套一般采用優(yōu)質錫青銅作為結構材料，沒有潤滑裝置，要定期注入潤滑油。隨著水輪機容量日益增大，維護水平不斷提高，錫青銅軸套機械制造加工困難，還常因潤滑油泄入河中造成污染。雖然已有將導葉軸套改用樺木結構，制造工藝不僅復雜，而且易吸水膨脹，擠磨性能差。選用尼龍1010作軸套，發(fā)現(xiàn)尼龍1010和銅套有脫殼現(xiàn)象，尺寸穩(wěn)定性也差。

填充15％碳纖維的PTFE材料具有自潤滑性、摩擦因數(shù)小、不吸水、尺寸穩(wěn)定、耐磨的特點，能較好地滿足用作水輪機導叫軸的要求。根據試驗測試結果計算表明，軸套在工作壓力不大于19.6MPa時．可以在6-7年內不必拆卸維修。該材料已在5.15×104kw混流式水輪機上用作導葉軸套。4.2.2幾種常用的工程塑料軸承-PTFE水輪機導葉軸套是水輪機控制傳動

b.PA軸承

PA軸承廣泛應用于汽車、玩具及非電機領域等方面，其耐磨性好，摩擦因數(shù)小，易于模塑和車削。以玻璃纖維、芳綸纖維、PTFE和MoS2等為填料的復合尼龍軸承的工作溫度為300℃。芳綸纖維對提高PA66的耐磨性起到重要的作用，是目前耐磨材料領域性能最佳的材料之一。4.2.2幾種常用的工程塑料軸承-PAb.PA軸承4.2.2幾種常用的工程塑料

c.POM軸承

在POM中填充PTFE制備的POM軸承，在速度為12m／min時，可使PV極限值從7.2MPa·m／min提高到13MPa·m/min。當速度為120m/min時，PV極限值會從4.6MPa·m／min提高到8MPa·m／min。4.2.2幾種常用的工程塑料軸承-POMc.POM軸承4.

dPI軸承

PI具有突出的耐磨性、耐高溫性、尺寸穩(wěn)定性和高強度。它在所有工程塑料中拉伸強度最高，這一點對于在真空中和高溫或低溫下工作的軸承是十分必要的。值得提出的是，PI在惰性介質中，在高載荷和高轉速下的磨損率非常小。聚酰亞胺常用的填料為石墨、PTFE和銅絲等。在速度為15m/min時，其典型PV極限值為10MPa·m／min；在速度為60m/min時，其PV極限值為20MPa·m／minn。從PI在真空中揮發(fā)物少和摩擦因數(shù)低來看，已經作為在空間使用設備的耐磨材料。4.2.2幾種常用的工程塑料軸承-PIdPI軸承4.2.2幾種常用的工程塑料軸

4.3.1滾動軸承保持架特點：

滾動軸承一般出內圈、外圈、滾動體和保持架組成。內圈通常裝配在軸上，并與軸一起旋轉；外圈通常裝配在軸承座內或機械部件殼體中起支承作用。滾動體(鋼球或滾子)在內圈和外圈之間滾動，它們的大小和數(shù)量直接影響軸承的載荷能力。保持架將軸承中的一組滾動體均勻地相互隔開，改善軸承內部載荷分配，引導滾動體運動，促進軸承平穩(wěn)運轉。4.3工程塑料軸承（滾動）保持架4.3.1滾動

保持架是軸承中承受各種復雜應力的動態(tài)摩擦磨損零件。工程塑料保持架能夠提高軸承承載能力，降低噪聲振動，運行可靠性提高，使用壽命長，生產成本低。4.3.1滾動軸承保持架特點：保持架是軸承中承受各種復雜應力的動態(tài)摩擦磨損零

4.3.1滾動軸承保持架特點：與金屬保持架相比，主要優(yōu)點如下：(1)產品設計的靈活性大。塑料保持架可以直接注射成型外形復雜的結構形式，便于軸承的優(yōu)化設計。塑料保持架在窗孔處可帶有油槽，便于貯油，從而大大改善了軸承的潤滑條件。2）保持架離心力小。

工程塑料的密度低，質量小。在高速旋轉的軸承中，保持架離心力小，起動力矩小，軸承旋轉靈活。4.3.1滾動軸承保持架

3）耐摩擦磨損，軸承溫升低。

由于鋼和尼龍之間的摩擦因數(shù)為0.05，遠遠小于鋼-鋼之間的0.20和鋼-銅之間的0.15，因此，塑料保持架軸承起動力矩要比金屬保持架軸承起動力矩小，有利于減少摩擦熱的產生。特別在邊界潤滑條件下，在軸承貧油或斷油時，塑料保持架軸承有較好的自潤滑性能，軸承不易突然卡死。4）自潤滑性能優(yōu)異，可簡化主機的潤滑系統(tǒng)。

多孔含油聚酰亞胺保持架、多孔酚醛層壓布管保持架，都是利用塑料自身中的微孔能貯存一定數(shù)量的潤滑油，使保持架起到了貯存和供應軸承油源的作用，保證了軸承自潤滑、長壽命的使用要求，從而大大簡化了主機的供油系統(tǒng)。4.3.1滾動軸承保持架特點：3）耐摩擦磨損，軸承溫升低。4

5）保持架易裝配拆卸，塑料保持架有較好的彈性，可承受滾動體作用于保持架的加速沖擊載荷。

保持架兜孔或窗孔都設計有鎖具，利用塑料的彈性，可鎖住滾動體，也便于拆卸塑料保持架。尤其是深溝球軸承采用一件塑料冠形保持架，可取代原來的兩片由鉚釘鉚合的鋼板沖壓浪形保持架，簡化了保持架結構，更便于軸承裝配的自動化。6）保持架的韌性好，耐沖擊，抗斷裂性好。

金屬保持架受到嚴重撞擊時，會產生永久變形或斷裂；而塑料保持架受外力暫時變形后，則可靠其彈性恢復原狀。因此，塑料保持架更不容易損壞。

4.3.1滾動軸承保持架特點：5）保持架易裝配拆卸，塑料保持

7）保持架的緩振性好，軸承噪聲低。

塑料保持架與滾動體接觸時，運轉平穩(wěn)、靈活、沒有金屬保持架與滾動體接觸時產生的響聲，可明顯地降低噪聲3～7dB。8）耐酸、耐腐蝕。

工程塑料耐酸、耐腐蝕的性能明顯優(yōu)于金屬，適合在化工機械上應用。9）成本低、經濟性好。

塑料保持架只需一副模具，直接注射成型即可生產出合格的產品，比沖壓鋼板保持架和機加工黃銅保持架可減少7～12道工序。與鋼板沖壓保持架相比，可節(jié)約5副模具，材料利用率可提高50％左右。4.3.1滾動軸承保持架特點：7）保持架的緩振性好，軸承噪聲低。4.3.1滾動

軸承保持架用工程塑料有聚酰胺(PAl010、PA66、玻璃纖維增強PA66)，聚酰亞膠，聚四氟乙烯等。其中25％玻璃纖維增強聚酰胺66具有密度低、耐摩擦、耐腐蝕、彈性好、滑動性能好、抗振、能嵌埋固體異物的特點，且易于直接注射成型復雜的結構形式和較精密的產品，在軸承保持架中應用較多。4.3.2軸承保持架材料軸承保持架用工程塑料有聚酰胺(P

4.3.2軸承保持架材料之聚酰胺

PA66是由美國杜邦公司于1939年實現(xiàn)工業(yè)化生產，其在較寬的溫度范圍內仍有較高的強度、韌性、剛性、耐蠕變、耐疲勞、耐磨、自潤滑性能優(yōu)良，耐油性突出。但吸水性較高，制品尺寸穩(wěn)定性較差。PA66用玻璃纖維增強后，力學強度和剛性提高2倍左右，耐磨性更好，熱變形溫度提高到觀宅以上，長期使用溫度可達到120℃，吸濕性和模塑收縮率大為降低。4.3.2軸承保持架材料之聚酰胺

4.3.2軸承保持架材料之聚酰胺

大量實踐證明，用25％玻璃纖維增強的PA66是制作工程塑料保持架的最佳材料，適于制作各類軸承塑料保持架。其材料用量占塑料保持架材料用量的90％以上。4.3.2軸承保持架材料之聚酰

PAl010主要原料是蓖麻油，是我國獨有的產品，1958年開始生產。PA1010是半透明、輕而硬、表面光亮的結晶形白色或微黃色顆粒，相對粘度和吸水性比PA66低。帶式輸送機托輥軸承尼龍保持架和部分紡織軸承尼龍保持架，其材料選用PA1010。4.3.2軸承保持架材料之聚酰胺PAl010主要原料是蓖麻油，

PI具有優(yōu)異的綜合性能。單醚酐型聚酰亞胺可在-180℃～230℃下長期使用，在高溫下具有突出的力學性能和耐磨性能，制品尺寸穩(wěn)定性好。

高速、高精度、長壽命的精密微型儀器軸承塑料保持架采用單醚酐型聚酰亞胺材料制造，獲得了滿意的使用效果。4.3.2軸承保持架材料之PIPI具有優(yōu)異的綜合性能。單醚酐型聚

以聚酰亞胺為基料，填充PTFE和MOS2的多孔含油聚酰亞胺制造的保持架，用于高精度長壽命陀螺儀軸承上，使該種軸承達到了自潤滑長期使用的要求。

但是原料成本高，一般采用模壓加工，生產效率低，適于小批量生產。4.3.2軸承保持架材料之PI以聚酰亞胺為基料，填充PTFE和MOS2的多孔含油

工程塑料軸承保持架的成型工藝主要有澆注、浸漬燒結、注射成型三種。澆注主要針對MC尼龍澆，將原料聚合成環(huán)狀或棒形毛坯，然后機械加工成型(以車削速度小于1100r/min鉆孔速度為200r/min左右為宜)。采用這種方法制作的保持架尺寸可不受設備限制，適用于小批量的大型或特大型軸承保持架(Φ200mm以上)，以及大型機器的軸瓦毛坯成型。4.3.3軸承保持架材料成型工程塑料軸承保持架的成型工藝主要有澆注、浸漬燒結4.3.3軸承保持架材料舉例4.3.3軸承保持架材料舉例

浸漬燒結成型（適合于金屬表面涂氟）是先用粉末冶金方法做出保持架基體，然后用真空法抽出孔隙中的空氣，將氟塑料乳液吸入基體內，最后烘干燒結。軸承運轉時，氟塑料受熱，由內向外膨脹，使基體內的氟塑料在金屬表面形成一層薄膜，借以自潤滑。4.3.3軸承保持架材料成型浸漬燒結成型（適合于金屬表面涂氟）是先用粉末冶金

注射成型（主要適合于PA66）。工藝過程：原料干燥、注射成型和后處理。后處理（熱處理和調濕處理）：

熱處理（消除內應力、完善結晶、提高強度、尺寸穩(wěn)定）：將塑料保持架在175℃的礦物油中保溫。壁厚小于3mm時，保溫20min，壁厚大于3mm時，保溫45min。處理后應緩慢地冷卻至室溫。

調濕（增韌和消除內應力和穩(wěn)定尺寸）：將塑料保持架放人沸水中煮5h．然后，緩慢冷卻至室溫再取出。4.3.3軸承保持架材料成型注射成型（主要適合于PA66）。4.3.3

MC尼龍分子量在(7～l0)萬左右，結晶度可超過50％，在強度、剛度、耐磨損性能和耐化學性能方向，均優(yōu)于普通尼龍6產品。鑄型尼龍成型制品的尺寸不受限制．從理論上講，只要模具允許，制品的尺寸大小不受限制，而且無方向性（無內應力），大型的制品可達幾百千克。

MC尼龍是一種在重載低速，中載中速．溫度在-40℃～110℃環(huán)境下工作的理想減磨材料。鑄型尼龍產品被廣泛地用于各種機械零件，尤其在工程機械中作為耐磨減摩材料而代替銅，其耐磨性也比銅好，使用壽命比銅提高1～4倍，與它相配合的軸磨損情況也大為改善。已用其取代銅、巴氏合金和不銹鋼材質制作套、瓦、襯塊等各類零部件。4.4MC尼龍在機械工程中應用MC尼龍分子量在(7～l0)萬左右，結晶度可超過

MC尼龍螺旋槳:推動船舶前進，船舶上使用的傳統(tǒng)螺旋槳都是采用鑄鐵或銅等金屬鑄造而成，質量大，空泡剝蝕嚴重，易腐蝕，制造周期長，生產效率低。英國于1962年用MC尼龍鑄成直徑1800mm的螺旋槳。我國也先后研制了玻璃鋼和MC尼龍的螺旋槳。

4.4MC尼