什么是塑料齒輪?
齒輪是指輪緣上有齒輪連續嚙合傳遞運動和動力的機械元件。齒輪在傳動中的應用很早就出現了。19世紀末,展成切齒法的原理及利用此原理切齒的專用機床與刀具的相繼出現,隨著生產的發展,齒輪運轉的平穩性受到重視。 而塑料齒輪傳動是一種機械傳動,利用兩個塑料齒輪的齒相互嚙合來傳遞動力和運動。根據塑料齒輪軸線的相對位置,將其分為平行軸圓柱塑料齒輪傳動、相交軸圓錐塑料齒輪傳動和交錯軸螺旋塑料齒輪傳動。它具有結構緊湊、效率高、使用壽命長的特點。塑料齒輪傳動是指通過主輪和從動輪的輪齒直接傳遞運動和動力的裝置。在所有的機械傳動裝置中,塑料齒輪傳動裝置使用最廣泛,可以用來在任何兩個軸之間傳遞運動和動力。
塑料齒輪的優點:
1.塑料齒輪與同等尺寸的塑料齒輪相比,金屬齒輪運行良好,溫度和濕度變化時的尺寸穩定性好。塑料在成本、設計、加工和性能上具有很多優勢。
2.塑料成型的固有的設計自由度保證了更效率的齒輪制造。可以用塑料成型內齒輪、齒輪組、蝸輪等產品。塑料齒輪同時也是一種滿足低靜音運行要求的重要材料,這就要求有高精度、新型齒形和潤滑性或柔韌性優異的材料出現。
3.塑料制造的齒輪一般不需要二次加工,所以相對于沖壓件和機造件金屬齒輪,在成本上保證了50%到90%水平的降低。塑料齒輪比金屬齒輪輕、惰性好,可用在金屬齒輪易腐蝕、退化的環境中。
4.塑料齒輪可以偏轉變形來吸收沖擊載荷的作用,能較好的分散軸偏斜和錯齒造成的局部負荷變化。許多塑料固有的潤滑特征使得它們成了打印機、玩具和其它低負荷運轉機構的理想齒輪材料。除了運行在干燥的環境中,齒輪還可用油脂或油來潤滑。
5.塑料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非常重要。
6. 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。
7.塑料齒輪和金屬齒輪在負載下其接觸類型也是不同的。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料齒輪的使用壽命,特別是那些具有高沖擊載荷和相對較低連續載荷的應用。
8.較輕質量的塑料齒輪意味著它們具有(與其相對的金屬齒輪)較低的慣性比,這對于航空航天和一些軍事應用是必不可少的。
9.塑料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。
塑料齒輪的分類:
塑膠齒輪傳動的類型多樣,大致可以分為
1.根據兩軸的相對位置和輪齒的方向,可分為以下類型:
1)圓柱齒輪傳動;
2)錐塑膠齒輪傳動;
3)交錯軸斜塑膠齒輪傳動。
2.根據塑膠齒輪的工作條件,可分為:
1)開式塑膠齒輪傳動式塑膠齒輪傳動;(塑膠齒輪暴露在外,不能保證良好的潤滑。)
2)半開式塑膠齒輪傳動;(塑膠齒輪浸入油池,有護罩,但不封閉)
3)閉式塑膠齒輪傳動。(塑膠齒輪、軸和軸承等都裝在封閉箱體內,潤滑條件良好,灰沙不易進入,安裝精確,塑膠齒輪傳動有良好的工作條件,是應用最廣泛的塑膠齒輪傳動)
塑料齒輪制作的材質:
1. 聚甲醛(POM)作為一種齒輪最常用、‘最重要的熱塑性工程塑料。由于聚甲醛吸濕性特小,可保證齒輪長時間的尺寸穩定性和在較寬廣溫度范圍內的抗疲勞、耐腐蝕等優良特性和自潤性能,一直是塑料齒輪中的首選工程塑料。
2.尼龍(PA66和PA46等)具有良好的堅韌性和耐用度等優點,是另一種齒輪常用工程塑料。
3.聚碳酸酯(PC)具有優良的抗沖擊和耐候性、硬度高、收縮率小和尺寸穩定等優點。這種材料無色透明,易于著色,塑件美觀,在儀器儀表精密齒輪傳動和工藝裝飾品中。
4.聚對苯二酞對苯二胺(PPA)具有高熱變形穩定性,可以在較高、較寬的溫度范圍內和高濕度環境中,保持其優越的機械強度、硬度、耐疲勞性及抗蠕變性能
5.聚酯(PBT)可模塑出表面非常光滑的齒輪,未經填充改性塑件的最高工作溫度可達150°C。齒輪的傳動性能良好,也被經常應用于齒輪結構件中。
6.液晶聚合物(LCP)應用于注塑模數特小的微細塑料齒輪。這種齒輪具有尺寸穩定性好、抗化學性高和成型收縮率低等特點。
7.ABS和LDPE材料被用于各種玩具等低檔運動型傳動齒輪領域。
8.熱塑性彈性體模塑齒輪柔韌性特好,能夠很好地吸收傳動所產生的沖擊負荷,使齒輪噪聲低、運行更平穩,能夠降低運行噪聲。
9.聚苯硫醚(PPS)具有高硬度、尺寸穩定性、耐疲勞和耐化學性能的特點以及長期使用溫度可達 200℃以上。
10.聚醚醚酮PEEK及改性聚合物已成功應用十負載較大動力傳動齒輪中的高性能塑料,是當今模塑齒輪中的頂級工程塑料。