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碳纖改性尼龍讓齒輪更“有勁更有靜”

碳纖改性尼龍讓齒輪更“有勁更有靜”：
動力齒輪常見失效原因：

其中“動力傳送”一般是在高載荷或低速情況下運轉，過程中會產生較大的扭矩，失效的原因一般有以下三種：

1) 齒輪過載而變形，甚至斷裂

2) 齒輪磨損而變薄，從而影響動力

3) 齒輪過熱而變形

因此，這一類齒輪材料就需要有低磨耗，較高的機械強度，耐蠕變和疲勞以及耐溫特性。

動力齒輪選材

齒輪設計是個系統的工程，除在結構設計上需要注意嚙合形式、齒數、軸心距等以外，材料的選擇也至關重要。常見動力齒輪選材是金屬，金屬高強度、尺寸精密、耐高溫。但金屬齒輪也有其無法克服的缺點：噪音大，需要繁瑣的外潤滑處理，加工效率低。
塑料齒輪沒有金屬齒輪的絕對高強度，卻具有許多金屬齒輪所沒有的優點。與金屬齒輪相比，塑料齒輪重量更輕、慣性更小、運轉時噪音更低，成本更低，通過注塑加工生產出的塑料齒輪比金屬齒輪具有更高的設計自由度和加工效率。

塑料齒輪首選材料有聚甲醛以及尼龍材料。聚甲醛具有良好的自潤滑性，但本身強度對其適用范圍依然有一定的限制，對于動力型齒輪，依然無法滿足其高強的負載。因此，實現動力型齒輪以塑代鋼的重任落在的尼龍材料上。碳纖增強尼龍材料是近年來研發的熱點，用于動力齒輪更加具有其他材料無法比擬的優勢。

碳纖尼龍做動力齒輪的三大優勢

機械強度高，承載負荷能力強

優質的結構材料具有較高的比強度，比強度越高表明達到相應強度所用的材料質量越輕。碳纖增強材料尼龍材料A4C01及A4C01，比強度高于常用金屬，最大程度的滿足動力齒輪對材料剛性的要求。

良好耐溫性，運轉不變形

齒輪在運轉過程中，部分機械性能轉化為內能，使得齒輪產生發熱。因此，要求在齒輪運轉過程中不能夠因為發熱而發生形變。線性膨脹系數是衡量材料在受熱過程中發生形變的程度，對于齒輪材料線性膨脹系數越小越好。A4C01線性膨脹系數大大低于POM以及純PA材料，與金屬鋁已經非常接近。

高自潤滑性能

碳纖維增強尼龍 A4C01的主要成分中添加小分子潤滑劑，使的齒輪相互摩擦運動中，能夠不借助外添加潤滑劑的形式，而在對偶材料表面自動形成轉移膜，使摩擦發生在轉移膜內部，從而減少摩擦，從而使齒輪運轉噪音降低，讓齒輪有勁的同時更有“靜”。

碳纖尼龍的運用案例

案例一：

工業用化工喂料機傳動齒輪原用金屬鋁合金以及尼龍材料，現用碳纖增強尼龍加以以替代。原來尼龍材料齒輪一周更換三次，而使用A4C04材料制造的齒輪后，三個月才需要更換一次。此外，A4C01材料制備的高強度齒輪，替代原有的金屬齒輪，大大提高的生產效率，降低了生產成本。

案例二：

碳纖增強尼龍齒輪替代鋁合金齒輪作為榨汁機傳動機械部件，是塑料齒輪替代金屬的另一個成功運用。傳統金屬齒輪在潮濕酸性環境下易被腐蝕且運轉時輪噪音大，大大影響了榨汁機的使用壽命和使用效果。改用尼龍增強齒輪后，不僅提高了材料的耐腐蝕性，還由于材料的自潤滑性，降低了使用過程產生的噪音。

結語

齒輪是工業設計中比較重要的零部件，齒輪的設計革新需要相對應的材料更新與之相匹配。工程塑料齒輪的發展也在不斷的進步，實現“有勁”與“有靜”的共同提升，才能真正獲得市場的認可。

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