Каковы изменения производительности подшипников с пластиковым покрытием в условиях низкой температуры

Пластиковые подшипники (ПХД), композитные подшипники, образованные при покрытии традиционных металлических подшипников высокопроизводительными пластиками, широко используются в таких отраслях, как производство машин, пищевая промышленность, аэрокосмическая промышленность, а также криогенное хранение и транспорт. Низкие температуры значительно влияют на производительность подшипника, особенно на печатных платах. Пластиковый слой подвергается физическим и химическим изменениям, отличным от металла при экстремальных низких температурах, что напрямую влияет на срок службы и эксплуатационную стабильность подшипника.

Изменения в физических свойствах пластиковых материалов при низких температурах

Основное преимущество ПХБ заключается в уменьшении трения и коррозионной стойкости, обеспечиваемой пластиковым слоем. Однако при низких температурах молекулярное движение пластикового материала замедляется, что приводит к повышению жесткости и снижению воздействия. Это явление проявляется как большая восприимчивость к микротрещины или растрескивание покрытия во время запуска или при воздействии на нагрузки. Некоторые полимерные материалы, особенно общие инженерные пластмассы, такие как полиоксиметилен (POM) и полиамид (PA), могут подвергаться хрупкому переходу при низких температурах. Использование ниже их хрупкой температуры значительно увеличивает риск растрескивания.

Изменения в коэффициенте трения и производительности смазки

Коэффициент трения ПХБ обычно увеличивается при низких температурах. Повышенная твердость пластиковой поверхности увеличивает микроскопическое сопротивление трения между контактной поверхностью и металлическим валом или внутренним кольцом. Вязкость смазки увеличивается, а текучесть уменьшается при низких температурах, что затрудняет смазочную пленку сформировать полное освещение, еще больше усугубляя трение и износ. Для подшипников с пластиковым покрытием, используемыми в сухих или слегка смазанных условиях, это увеличение трения может привести к увеличению запуска крутящего момента и дополнительным нагрузкам на двигателе или приводе.

Отставка размерных и поведение термического расширения
При низких температурах пластиковые материалы испытывают значительное тепловое сокращение, что приводит к небольшому размерному усадке. В то время как усадка металлического тела является относительно невелико, разница в коэффициентах термического расширения между пластиковым покрытием и металлическим субстратом может привести к увеличению межфазных напряжений. В экстремальных условиях пластиковое покрытие может испытывать небольшое расслоение, деформацию или локализованное растрескивание. Это размерное изменение особенно важно для подшипников в точной машине или инструментах с высоким разрешением, что потенциально влияет на точность вращения и очистку подшипников.

Влияние шока и усталостная жизнь
Подшипники с пластиковым покрытием, подверженные ударным нагрузкам при низких температурах, часто испытывают снижение усталости. Повышенная хрупкость и накопление межфазных напряжений ускоряют инициацию и распространение микротрещин, что приводит к преждевременному износу или выбросу покрытия. Механическое оборудование, которое испытывает частые запуска и остановки или высокоэффективную работу, требует выбора пластиковых материалов с высокой низкой жесткостью или включением защиты смазки во время конструкции, чтобы обеспечить долгосрочную надежную операцию подшипника.

Изменения в характеристиках шума и вибрации

При низких температурах повышенная твердость поверхности и коэффициент трения пластмасс может привести к небольшому увеличению рабочего шума. Из -за снижения эффективности смазки неравномерные трения могут вызвать небольшую вибрацию, особенно заметную на высоких скоростях. Для оборудования, требующего низкого шума, такого как механизм фармацевтической упаковки, точные приборы или системы транспортировки холодной цепи, эта характеристика должна быть полностью рассмотрена в планах выбора и технического обслуживания.

Рекомендации по применению для низкотемпературных средств

При использовании подшипников с пластиковым покрытием в чрезвычайно низкотемпературных средах предпочтительнее выбирать инженерные пластмассы с высокой низкотемпературной вязкостью и низкой хрупкой температурой перехода, а также использование их в сочетании с низкотемпературной смазкой. Установки подшипника должны учитывать пластиковую усадку, чтобы избежать перегрузки (увеличение трения) или опровышения (индуцирование игры). Регулярный осмотр состояния поверхности и смазки имеет решающее значение для продления срока службы подшипника в условиях низкой температуры.