ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Характеристика АПМ на основе литьевых термопластов из "Полимеры в узлах трения машин и приборов " Полиамиды. Из табл. 1.2 следует, что из большинства материалов на основе термопластов (полиамидов, поли-ацеталей, полиэтиленов) изготовляют изделия высокопроизводительными методами, что объясняет относительно низкую стоимость изделий (см. табл. 1.1). [c.30] Из 50 представленных в табл. 1.1 групп АПМ абсолютное большинство (с 1 по 36 и с 44 по 50) составляют термопласты. По числу марок и массе выпуска выделяются полиамиды (группы с 1 по 13), являющиеся в настоящее время наиболее распространенными конструкционными термопластичными материалами. Существуют несколько типов полиамидов, отличающихся исходным сырьем, но близких по эксплуатационным свойствам. [c.30] Примечание. В скобках указаны группы материалов по табл. 1.1. [c.30] Как следует из табл. 1.3, плотность полиамидов близка к плотности воды. Наиболее распространенный полиамид 66 перерабатывают методами экструзии и литья под давлением. Второй по распространению полиамид 6 имеет более низкую, чем полиамид 66, точку плавления [15, 36] и кроме указанных методов допускает переработку в изделия методами центробежного литья и напыления [5, 7, 24]. Возможно получение блочного полиамида 6 (группы 5—7), удобного для изготовления крупногабаритных деталей. Упомянутые типы полиамидов отличаются значительным влагопоглоще-нием, сопровождающимся изменением размеров (примерно 3,5 мкм/мм на 1 % влагопоглощения). Полиамиды 12, 11 и 6.10 менее чувствительны к влаге, вследствие чего обладанит лучшей стабильностью размеров. Однако их изготовляют из дорогостоящего и дефицитного сырья, вследствие чего их значительный выпуск в настоящее время невозможен. [c.31] Полиамиды обладают сравнительно высокой износостойкостью. Так, испытания полиамида 6 (группа 1) при трении без смазки со скоростями скольжения V = 0,4-ь2,0 м/с и давлениями Ра = 0,5- 3,5 МПа показали, что он по износостойкости в 1,6 раза превосходит текстолит (термореактивный пластик на основе фенолс рмальдегидной смолы и хлопчатобумажной ткани) и в 11—12 раз — бронзу. С введением смазочного материала различия в износостойкости этих материалов значительно сокращаются, но и в этих условиях износостойкость полиамида 6 выше износостойкости каждого из этих материалов. [c.31] Отличительной особенностью АПМ является то, что при смазывании водой их работоспособность не хуже, чем при смазывании минеральными маслами. Поэтому в случае попадания охлаждающих жидкостей в узлы, выполненные с применением полимерных материалов, их работоспособность не снизится. [c.31] Важным качеством антифрикционных материалов является степень их воздействия на поверхность контртела. АПМ видов А—Е значительно меньше изнашивают вал, чем цветные металлы и АПМ вида F. [c.31] В нашей стране кроме полиамида 6 выпускают и другие полиамиды, перерабатываемые в изделия методами литья под давлением и экструзии. Наряду с традиционными, сравнительно дешевыми литьевыми сополимерами капролактама и солей АГ, выпускаемыми под торговыми марками АК 80/20 и А К 85/15 (ГОСТ 19459—74), находят применение также полиамиды 12 и 6.10 (см. табл. 1.2). [c.31] Наполненные полиамиды. В табл. 1.4 приведены основные физико-механические параметры (Я, а, и Есж) представителей АПМ видов А, В, D, Е, которые особенно влияют на нагрузочную способность полимерных подшипников. Теплопроводность влияет на теплоотвод от рабочих поверхностей подшипника. От теплоотвода зависит температура рабочих поверхностей, которая не должна превышать максимальных значений (см. табл. 1.1). С помощью параметров а, со и Ес , определяют изменение сборочного зазора в сопряжении вал — полимерный подшипник скольжения в процессе эксплуатации узла. Для сравнения приведены характеристики металлических подшипниковых материалов. Из табл. 1.4 следует, что АПМ обладают малой теплопроводностью и низким модулем упругости, что ухудшает эксплуатационные свойства этих материалов. Однако низкий модуль упругости АПМ способствует увеличению площади фактического контакта в паре сталь — АПМ и уменьшению действительных контактных напряжений. [c.31] Различная жесткость двух поверхностей создает оптимальные условия для их взаимодействия [6]. Приработка полимерных материалов (особенно термопластичных) при трении по стали осуществляется в основном за счет пластических деформаций их рабочих поверхностей. Низкий модуль упругости термопластов обусловливает малую чувствительность подшипников из этих материалов к перекосам вала. Металлические и, в частности, бронзовые подшипники очень чувствительны к неточностям сборки, приводящим к резкому увеличению контактных нагрузок. [c.32] Механические и деформационные свойства АПМ видов А и В зависят от температуры. С увеличением температуры изменяются и коэффициент их трения, и удельная скорость изнашивания [43]. Эти изменения происходят плавно вплоть до достижения критического значения температуры, которое зависит как от испытываемого материала, так и от условий испытания. При испытаниях на трение это значение зависит от теплообразования (которое определяется коэффициентом трения и условиями контактирования) и теплоотвода от поверхности трения (теплообмена). Значение теплоотвода определяется конструкцией узла трения. [c.33] Из приведенного выше очевидны основные направления повышения нагрузочной способности подшипников из АПМ вида В. Первое направление — снижение коэффициента трения, второе — увеличение теплопроводности. На первом направлении разработчики материалов добились некоторых успехов. Введение антифрикционных наполнителей (ПТФЭ, графита и др.) привело к уменьшению коэффициента трения АПМ. Особенно заметное уменьшение коэффициента трения отмечено при введении небольшого количества жидкого масла (группы 8, 10, 16, 23) в различные термопласты полиамиды, ПЭВП. [c.33] В СССР налажен выпуск материала АТМ-2 (группа 4), теплопроводность которого в 2,7 раза выше теплопроводности исходного материала. АТМ-2 применяют в подшипниковых узлах приборов, текстильных машин, металлорежущих станков. Недостатками этого материала являются недостаточно высокая ударная прочность (см. табл. 1.4) и наличие абразивного наполнителя (термоантрацита), что снижает износостойкость контртела после механической обработки рабочей поверхности подшипниковой втулки. Однако малый разброс усадки АТМ-2 позволяет с приемлемой точностью получать изделия из этого материала без механической обработки (см. табл. 1.2). Имеется опыт создания композиционных ударопрочных материалов [51]. [c.33] Наиболее эффективны для уменьшения коэффициента трения жидкое масло или ПТФЭ в виде порошка или волокон. Оптимальное содержание ПТФЭ составляет 20 % для кристаллических и 15 % для аморфных материалов [47]. При этом механическая прочность АПМ снижается на 20 %. Содержание масла весьма мало (2—3 %), и его наличие не сказывается на механических свойствах АПМ. [c.33] Твердость контртела практически не оказывает влияния на работоспособность АПМ видов А и В, если в его составе нет абразивных наполнителей стеклянных или угольных волокон, кокса и т. д. [57]. Оптимальная шероховатость поверхности контртела зависит от хрупкости материала. Если для высокоэластичного ПТФЭ явление переноса частиц материала нивелирует влияние шероховатости контртела начиная с 1,0 мкм, то для менее эластичного полиацеталя влияние шероховатости сказывается уже при Ra 0,25 мкм [57]. [c.33] Созданы комбинированные материалы на основе полиамида 6, поли-ацеталя и полиолефинов [60], выпускаемые под торговой маркой Сипае (СФРЮ). При испытаниях этих комбинированных материалов в направляющих станков и машин для деревообрабатывающей и пищевой промышленности и в подшипниковых узлах ткацких машин они показали более высокие антискачковые характеристики и нагрузочную способность по сравнению с теми же параметрами исходных материалов. [c.34] Примечание. В скобках указаны группы материалов по табл. 1.1. [c.35] Вернуться к основной статье