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塑料齿轮传动的性能分析

时间:2019-12-21 18:41:20  来源:  作者:  浏览量: 1
简介: 塑料的疲劳试验说明在周期载荷下,比恒定载荷更易在没有可察觉的塑性变形下,引起脆性断裂结晶性聚合物的抗疲劳载荷的能力比无定型的聚合物要好。聚甲醛有75%的结晶度,显示了优

塑料的疲劳试验说明在周期载荷下,比恒定载荷更易在没有可察觉的塑性变形下,引起脆性断裂结晶性聚合物的抗疲劳载荷的能力比无定型的聚合物要好。聚甲醛有75%的结晶度,显示了优异的耐疲劳性塑料齿轮的耐疲劳性与温度关系密切,温度升高时抗疲劳性能下降。聚酰胺等塑料随吸水率的加而抗疲劳性能下降。用玻璃纤维强的塑料,其抗疲劳性能会得到改善。

  1.2齿面的接触疲劳点蚀破坏塑料齿轮齿面之间的磨损与金属齿面相比,其剪切粘合,磨蚀和腐蚀的损耗并不严重,但塑料齿轮齿面的疲劳却很突出在周期的赫兹接触应力下,在节线附近出现疲劳点蚀,这种全面剥落的小坑将破坏正常啮合用润滑的方法改进相啮合塑料齿轮的摩擦性能,其效果不如金属齿轮那样显著。一般塑料齿轮如聚酰胺采用轻度的初始润滑,效果好而采用广泛。

  塑料的弹性模量随温度上升而下降明显,使接触应力加,加剧疲劳点蚀的产生1.3温度对塑料齿轮性能的影响塑料的状态在温度影响下会有很大的变化,在不同的温度下它可以表现为玻璃态、粘弹态、橡胶态和流动态等四种物态的相互转换温度升高时塑料变得柔软,呈现出橡胶状态,其应力一应变关系属非线性变形,加载时间短时,形变可以完全恢复(见)温度降低时则弹性模量逐渐提高,直至达到玻璃态此时,材料类似坚硬的固体,加载后产生微小的形变,在短时间内卸载则形变完全恢复,但持续一段时间后,则材料呈现粘弹性特征,此时卸载则形变不能完全恢复,而保留了粘性流动的部分(见)由于温度会影响到塑料的状态,因此,在1中就给出了用来作为齿轮材料的热塑性塑料的持久使用温度参数如果塑料长时间处在超过持久使用温度情况下工作,其内部结构将遭到破坏而导致材料强度不可逆转的减小。中即表示了受冲击载荷下一些热塑性塑料的时间一温度限制曲线。

  荷下,其塑性变形恢复的滞后而生成的热量超过了通过热传导、热辐射和热对流所散出的热量,其结果齿轮的温度加,使之变形,断裂甚至熔融随着高速的印刷机,电子计算机外围设备中塑料齿轮的使用,这种现象己经常能观察到。如聚酰胺PA66齿轮。

  在某些场合,例如:一千万次循环载荷下,基本上没有磨损和疲劳失效。但在另一高速和散热不良的场合,在25%的最大载荷允许下,只经过近万次的循环载荷,齿轮就失效了。齿形被推挤,出现局部小片透明点。而在这个载荷下,该聚酰胺齿轮具有无限疲劳寿命对于塑料齿轮传动装置来说,其热量不仅来源于齿面的摩擦和轴承系统的摩擦而且由于材料粘性形变的内摩擦也使能量耗散为热量因此,轮齿受变载荷后的反复变形也成了热源之一。显示了加载和卸载时应力与应变的闭环曲线加载时应力高于卸载时的应力,这一封闭面积转变为热能随着最大应力的加,变形滞后产生的热量也力卩。在一定的应力下,随着温度的升高和负载频率的加,产生热量也力卩。如果轮齿的散热不良,齿轮温度将明显上升。又由于温度升高,每个变性循环产生的热量随之加,热量渐次积累,直至齿轮“软化”失效。

  所以,必须对高速转动的塑料齿轮进行热平衡计算但鉴于各品种塑料齿轮的每次循环所产生的滞后热量的数据很难得到,目前只能就己失效齿轮进行改善散热条件的计算2结论为了加塑料齿轮的应用,进一步了解塑料齿轮的性能是必不可少的本文对塑料齿轮传动的部分性能进行了初步分柝尤其对温度这一重要影响因素做了较详尽的叙述

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