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塑膠齒輪運行的安靜性和防銹性得到認可,這些特性在食品加工,醫療設備和化學加工行業以及消費類應用中都非常重要。但是塑膠齒輪還提供了許多其他的好處,材料和制造工藝的進步正在縮小塑料和金屬在齒輪應用中性能的差距。 選用塑膠齒輪什么時候使用?
許多齒輪都可以使用塑料作為原材料來加工,包括:正齒,傘齒和蝸輪
在確定塑膠齒輪是否適合特定應用時,關鍵的因素是環境。塑料的尺寸穩定性不及金屬,它們的強度和剛性的特性嚴重依賴于溫度,并可能因暴露于水或化學物質中而改變(水分會導致許多塑料材料膨脹,化學暴露可能導致它們收縮或膨脹,這取決于化學物質和塑料。)
塑膠齒輪和金屬齒輪在負載下其接觸類型也是不同的。金屬齒輪主要是線接觸,一次嚙合一個齒。但塑料輪齒具有在負載下變形的漸開線表面,將接觸壓力分布在較大表面上并允許相鄰齒之間的接觸。這提供了齒輪之間的負載分配,并且有助于在某些應用中改進塑膠齒輪的使用壽命,特別是那些具有高沖擊載荷和相對較低連續載荷的應用。
較輕質量的塑膠齒輪意味著它們的慣性比與其相對的金屬齒輪要低,這對于航空航天和一些軍事應用是必不可少的。大多數塑膠齒輪不需要潤滑即可運行,或者僅需要嵌入潤滑材料(如石墨,硅樹脂或PTFE)。
但是,一些操作條件仍需要考慮潤滑的影響因素。在選擇塑膠齒輪潤滑劑時,應考慮到齒輪所處的工作環境,負載和速度等條件。如果潤滑劑與塑料材料不兼容,則會影響塑料的性能和壽命。
由于其主要是滑動接觸而受到高溫影響, 蝸輪在經受上升的高溫,強度會降低,從而增加了塑料材料的磨損。因此,塑料蝸輪的轉速能力是有限的,通常建議使用潤滑脂。
雖然適用于齒輪應用的各種塑料很廣泛,但是常見的包括尼龍,乙酰基,聚碳酸酯,聚苯硫醚和聚氨酯。盡管玻璃纖維的添加可以提高某些材料的剛度和導熱性,可是也會降低材料的耐疲勞性。相對于加工而言,塑膠齒輪可以通過注塑加工來得到更好的齒輪強度和更低的成本 。然而,機加工生產出來的塑膠齒輪,則可以達到比注塑成型版本更高的AGMA質量水平。