塑料轴承

特点

概述

与金属轴承相比较,塑料轴承具有重量轻、摩擦因数小而耐磨性及耐疲劳强度较高、化学稳定性好等优点,并具有自润滑和吸声、减振等性能。但塑料的耐热性较差,有些塑料的吸湿性较大,热膨胀系数较大,其强度和尺寸配合精度不如金属材料,因而不宜在高温下工作或在高速下连续运行。

各种塑料轴承均有其最高的使用速度υ和载荷p,即pυα=常数,式中α≥1,不同塑料其α值也不相同,如尼龙α=1.47,聚甲醛α=1.2。从公式表明,υ的影响比p要大,因此较适用于低速度高载荷的条件。在设计使用时,必须根据所采用的材料来决定其载荷和速度范围。同时还必须注意,各种塑料均有其压力和速度极限,即使其pυ乘积不超过极限值,也不能使用。

由于塑料受热易于膨胀变形,在设计轴承时必须考虑有足够的配合间隙。一般约为0.005d(d为轴承内径),但不同的塑料其配合间隙也不尽相同。常用几种塑料轴承的配合间隙见表几种塑料轴承的配合间隙。

尼龙轴承常用材料有尼龙6、尼龙66、尼龙1010。

尼龙轴承的pυ值与润滑条件有关,在速度较低的情况下可按表尼龙轴承材料的pυ值选用。

尼龙轴承材料的pv值

尼龙轴承材料的pυ值

润滑条件

无润滑

装配时一次润滑

间断润滑

连续润滑

pυ值/MPa·m·s-1

0.1

0.15~0.25

0.3~0.5

0.6~0.75

注:尼龙轴承的pυ值受速度影响较大,速度太高容易发热,许用压强pp值大大减小。在间断润滑情况下,当速度为0.13~1.3m/s时,可用pp为0.36~1.5MPa,即(pυ)p值约为0.05~2MPa·m/s。

轴承用塑料的性能

轴承用塑料的性能

塑料名称

弯曲弹性模量

/MPa

冲击强度

(带缺口)

/N·m·cm-2

热变形温度/℃

线膨胀系数

/10-5℃

摩擦因数

pυ极限值

/MPa·m·s-1

24h吸水率

/%

0.45MPa

1.82MPa

尼龙6及尼龙66

1765(潮)

2618(干)

0.54~0.78

180~185

55~86

8~11

0.15~0.40

0.088

1.5~1.6

MC尼龙

3432

0.95

150~190

马丁55~60

8.3

0.15~0.30

—

0.9

聚甲醛

2756

0.75

158

110

8.1

0.15~0.35

0.124

0.25

聚四氟乙烯

402①

1.61

121

49

10

0.04

0.063

0.00

聚全氟乙丙烯

343①

不断

—

—

8.3~10.5

0.08

0.059~0.088

0.00

氯化聚醚

1108①

0.22~0.69

141

100

8.0

—

0.071

0.01

低压聚乙烯

412~1079

0.78~0.98

43~49

—

11~13

0.21

—

<0.01

聚苯醚

2618①

0.78~0.98

马丁160

190

5.7~5.9

0.18~0.23

—

0.06~0.13

聚酰亚胺

3089

0.78~0.98

—

360

5.5~6.3

0.17

—

0.1~0.2

① 为拉伸弹性模量。

几种塑料轴承的配合间隙

几种塑料轴承的配合间隙                        mm

轴径

尼龙6和尼龙66

聚四氟乙烯

酚醛布层压塑料

聚  甲  醛

轴径

室温~60℃

室温~120℃

-45~120℃

6

0.050~0.075

0.050~0.100

0.030~0.075

6

0.076

0.100

0.150

12

0.075~0.100

0.100~0.200

0.040~0.085

13

0.100

0.200

0.250

20

0.100~0.125

0.150~0.300

0.060~0.120

19

0.150

0.310

0.380

25

0.125~0.150

0.200~0.375

0.080~0.150

25

0.200

0.380

0.510

38

0.150~0.200

0.250~0.450

0.100~0.180

31

0.250

0.460

0.640

50

0.200~0.250

0.300~0.525

0.130~0.240

38

0.310

0.530

0.710

尼龙轴套的尺寸及偏差

尼龙轴套的尺寸及偏差                      mm

硬度:15~18HBS

D0——轴承座内径,mm

h'——由于外径的过盈而使内径缩小的量

d0——轴径,mm,公差取d11

项目

尺寸及偏差

轴套

d

<30

30~50

>50

S

1.5~2

2.5~3

3.5~4

C

0.3

0.4

0.5

轴承座

d

≤6

>6~12

>12~22

>22~40

>40

C

0.3

0.4

0.5

0.8

1

轴套宽度

B<1.5d

B

≤6

>6~10

>10~18

>18

偏差

0

-0.15

0

-0.25

0

-0.40

0

-0.50

D对轴承座孔的过盈量

h≈0.008D0+(0.05~0.08)

尼龙6采用下限值0.05mm,尼龙1010采用上限值0.08mm

轴套在压配合前的内径d'

保证轴颈在轴套内孔中正常运转时的间隙(平均值)

δ≈(0.005~0.01)d

轴套

直径

d、D

≤6

>6~12

>12~18

>18~30

>30~50

>50~80

偏差

+0.045

0

+0.050

0

+0.055

0

+0.065

0

+0.070

0

+0.080

0

尼龙轴套设计举例

尼龙轴套设计举例

轴套内径d=28mm,壁厚S=3mm,轴颈公差d11,材料为尼龙1010

项  目

计  算  结  果

轴承座名义内径

轴承座内径制造尺寸

轴套外径过盈量

轴套外径

实际过盈量

实际缩小量h'

轴套的内径

轴套压配合后内径

轴套与轴颈实际配合间隙

核算配合间隙

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