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 尼龙在机械零件中的应用
发布日期:[2019/4/4]    共阅[4035]次
    尼龙材料的特点
尼龙(PA)称为聚酰胺,为四大工程塑料之一,随着聚合技术不断进
步,应用越来越广泛,已从普通装饰件逐渐发展到承重结构件和功
能件。

聚酰胺主链上含有大量极性较强的酰胺键,分子间作用力强,加之
氢和给电子基团羟基之间易形成牢固的氢键,使得其性能优异,主
要表现在以下八方面。

(1)力学性能优异
尼龙拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、硬度、刚性、杨氏模量、韧
性都较好,尤其经过纤维增强的复合材料或与其他高聚物混合制成
的合金,其强度、模量、硬度、刚度、耐磨性进一步提高。特别
地,尼龙具有较好的耐摩擦磨损性、自润滑性(水可以作为润滑剂)
和耐疲劳性,这是其能够作为工程塑料广泛使用的重要原因之一。

(2)耐热性良好
尼龙具有较高的熔点,一般在240℃以上,芳香族尼龙的耐热性较脂
肪族尼龙更高。

(3)加工性能优良
尼龙是热塑性塑料,熔融后在剪切力作用下黏度较低,流动性好,
易于成型加工。

(4)电性能优良
在干燥的条件下,尼龙具有较好的电绝缘性,可作为绝缘材料使
用,是特别好的高频绝缘性材料。

(5)耐溶剂性良好
尼龙的化学稳定性好,耐碱,耐弱酸,尤其耐芳烃类化合物和常用
有机溶剂。

(6)阻燃性好、易于功能化
尼龙的阻燃性较好,一般不易燃烧;加入抗菌剂还能使其具有抗菌
性。

(7)比金属材料更优的特性
尼龙具有质量轻、工作噪音小、工作过程中不会擦起火花、不会生
锈、不受电磁干扰等金属不具备的特点。

(8)其他
尼龙还具有原料充足、品种多、价格低、易于回收利用、良好的染
色性、所得制品精度高、尺寸稳定性好等优良特性。

在工业机械领域的应用

采煤、选煤机械
尼龙材料应用于煤矿井下采煤设备,锚杆预紧力的施加是通过对螺
母施加扭矩产生的,不采用其他减摩方式,采用尼龙1010和改性尼
龙1010减摩垫片,达到的减摩效果最佳。山西三元煤业选煤厂末精
煤脱水过程中采用LLL型立式螺旋刮刀卸料离心机,该设备采用尼龙
齿轮套联轴器。

球磨机
尼龙可在球磨机中做联轴器连接。洛阳中信重工机械股份有限公司
生产的筒式钢球磨中,4#炉A磨煤机小齿轮与减速箱采用尼龙6为材
质的棒销联轴器连接。山东华银特种水泥股份有限公司的球磨机
中,电动机与ZD70减速机采用尼龙柱销联轴器联结。

纺织机械
剑杆纺织机(GA736型)打纬机构采用尼龙扇形齿条。GA736剑杆纺织
机的行星小齿轮和扇形齿的材料至少有一件是非金属材料(尼龙),
才能保证齿轮振动小、噪声低,且使用尼龙齿轮可降低成本。

甘蔗压榨机
采用MC浇铸尼龙材料作为大型压榨机φ1000×2000上的轴瓦替代原
有的铜轴瓦,并实践证明了可行性。

工程机械起重机
起重机臂上使用的尼龙滑块起到三重作用:(1)可以防止伸缩臂的直
接接触造成的摩擦、磨损,减小了起重机臂在伸缩时产生的摩擦
力;(2)提高其工作稳定性、安全性;(3)同时,尼龙滑块可以支撑
臂与臂之间的压力。

单槽绞车
MC尼龙经过改性后,也可用于大型的建筑工程机械中,如单槽绞
车。电动机小齿轮与大齿轮都采用MC尼龙复合材料,该复合材料主
要采用石墨填充改性,两个MC尼龙/石墨复合材料齿轮啮合时,与金
属齿轮传动相比有很多优势,如更轻、精度更高、噪声更低,且尼
龙齿轮更容易成型。

工业输送机
在螺旋输送机中,采用尼龙轴瓦代替粉末冶金轴瓦,非常适合输送
潮湿物料,无需添加润滑脂、润滑油,可干运转。

交通工具领域机械零部件
航空
小型航空器的动力陀螺器、稳定控制表面的动力旋转器,均采用非
金属齿轮,尼龙6、尼龙66、MC尼龙制成的齿轮具有耐冲击、耐疲
劳、自润滑性能好、耐磨损的优点。

自润滑杆端的关节轴承由带螺纹杆轴承壳体、空心球状内圈和自润
滑衬垫组成。常用衬垫层有聚四氟乙烯和尼龙等,衬垫承载能力
强,摩擦系数低,可实现其在航空、航天等领域承载能力强、使用
寿命长、自润滑、免维护、易拆卸等的要求。

地铁
地铁轴承BT2-8545产品的保持架结构采用PA66-GF25-JB/T7048增强
尼龙;尼龙材质摩擦系数小,噪声低、自润滑性好。中国南车、北
车集团公司是中国机车车辆制造的核心企业,已将尼龙材料应用于
地铁领域。

汽车
近年来人们对汽车轻量化、低油耗、抗冲击、安全等要求不断提
高,塑料越来越多地应用于汽车行业。汽车领域大量应用工程塑料
代替昂贵的有色金属和合金,提高汽车造型美观、设计灵活性,降
低零件加工、装配、维修费用,大幅减轻汽车自重、降低能耗。尼
龙材料可用作以下汽车零部件:

(1)汽车电气部件,如电气配线、接线柱、中央电器板、跟踪前灯、
大灯调节器和车灯外壳;(2)发动机,汽缸头盖、发动机装饰盖、发
动机盖、发动机水箱盖、风扇,还有进气歧管,1990年宝马汽车首
次将玻纤增强尼龙进气歧管用于六汽缸发动机中。(3)燃油箱,油滤
清器、输油管;(4)车身部件,如升降门、座位、风扇、散热器格
栅、刮雨器。(5)其它受力部件,汽车车体的驱动、控制部件、涡轮
调解装置、斜齿轮调解装置、刹车传动器、电动节气门段、AMT选换
档执行机构蜗轮、动力转向器、减震驱动器等。

船舶
船舶中塑料尾轴承已得到广泛应用,船舶尾轴承主要采用尼龙、赛
龙等合成材料。船舶推进系统中,以水作为工作介质替代矿物油的
水润滑轴承成为各国研究热点,它具有结构简单、节能环保、维修
方便等特点。尼龙材料作为水润滑轴承,与聚对苯二甲酸乙二酯、
铸铁、青铜相比,承载力强、使用寿命长、摩擦系数低。明尼苏达
州(美国)Winona开发的RTP200系列尼龙混合物被Cyclaire公司用于
抽水系统轴承。

军、民其他领域机械用零部件
军用:
尼龙质轻,约为钢铁密度的1/7~1/6,玻璃纤维增强尼龙的比强度约
为4000 m2/s2,而钢铁的约为1600 m2/s2。这对减轻武器装备自重
非常重要,可达到兵器轻量化的目的。尼龙在国内弹药的引信产品
中大量应用,如117产品基座,118产品涡轮、线圈骨架、转子、挡
圈、三脚接位线销均采用玻璃纤维增强尼龙6;131产品的线包骨
架、高频插座、高频座、十字夹、绝缘套、绝缘筒等采用尼龙
1010,尼龙1011作为绝缘环。军用领域中的陀螺仪及操纵装置,也
常采用尼龙材料作为齿轮。

民用:
尼龙齿轮有很多优点,比如传动噪声低,吸振、自润滑等,而且可
以开模加工,生产效率高。因而经常替代金属齿轮用于洗衣机传动
装置、通风和空调系统的减振驱动器、流动设施中的阀门传动。

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