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齒輪作為機械傳動應(yīng)用廣泛的一種傳動裝置,發(fā)展歷史悠久。自從1935年纖維尼龍研制成功以來,高分子合成材料工業(yè)迅速發(fā)展,一種新型材料被應(yīng)用在齒輪上,形成了塑料齒輪。蝸桿以工件的中心孔定位在軸的加工中,零件各外圓表面,錐孔、螺紋表面的同軸度,端面對旋轉(zhuǎn)軸線的垂直度是其相互位置精度的主要項目,這些表面的設(shè)計基準(zhǔn)一般都是軸的中心線,若用兩中心孔定位,符合基準(zhǔn)重合的原則。與金屬齒輪相比,塑料齒輪具有重量輕、慣性小、噪聲低、自潤滑等優(yōu)點。其制品采用開模加工,生產(chǎn)且成本低,經(jīng)過幾十年的發(fā)展已廣泛應(yīng)用于汽車電裝、儀器儀表、服務(wù)機器人、家用電器、辦公自動化、智能家居等各種行業(yè)領(lǐng)域。特別是近二十年來,隨著高強度、高耐磨等的工程塑料研發(fā)改性成功,塑料齒輪朝著承受更高負荷的方向發(fā)展,塑料齒輪的應(yīng)用進一步拓寬,在多個領(lǐng)域更有著 “以塑代鋼”的應(yīng)用趨勢。可以說塑料齒輪的迅速發(fā)展是齒輪領(lǐng)域的世界性趨勢。
在塑料齒輪發(fā)展應(yīng)用日益壯大的今天,我國卻沒有塑料齒輪標(biāo)準(zhǔn),特別是缺失基本的塑料齒輪精度標(biāo)準(zhǔn),這嚴(yán)重制約著我國塑料齒輪行業(yè)的發(fā)展。如用于圓柱齒輪加工的滾刀、剃齒刀、插齒刀,用于螺旋錐齒輪加工的各種銑齒刀具,用于直齒錐齒輪的圓拉刀。目前塑料齒輪與發(fā)達國家制造水平還存在一定差距,從而造成我國仍需從國外進口大量塑料齒輪的被動局面。想要突破這一困境,就需要從齒輪產(chǎn)品設(shè)計、塑性材料研發(fā)、注塑模具設(shè)計制造、新型注塑設(shè)備與新的注塑工藝研究和齒輪檢測與實驗等多方面著手研究,而這些問題的解決都離不開標(biāo)準(zhǔn)化體系的建立。但由于設(shè)計要求、制造方法、應(yīng)用場所等方面塑料齒輪與金屬齒輪的差異較大,因而塑料齒輪自身精度標(biāo)準(zhǔn)的制訂存在相當(dāng)?shù)膹?fù)雜性,成為中國齒輪行業(yè)亟待解決的問題。
日前,位于美國伊利諾斯州Peoria的布拉德利大學(xué)提出了一項城市超輕車輛方案,該方案表明乙縮醛齒輪,特別是由杜邦的Delrin牌POM制成的齒輪能提供傳動系變速箱系統(tǒng)負載壓力必需具備的強度、韌性和低摩擦力,同時又大大降低噪音和減輕金屬齒輪的重量。由于齒輪的尺寸容易受季節(jié)性溫度變換的影響,甚至打開門讓一個叉車通過引起的溫度波動都能影響齒輪的尺寸精度,因此模塑廠商需要嚴(yán)格控制成型區(qū)的環(huán)境條件。
總部位于美國特拉華州Wilmington的杜邦聚合物事業(yè)部的項目開發(fā)人員TimBrogla說:“這類新材質(zhì)齒輪在割草機和高爾夫球車等搭載的小型發(fā)動機變速箱中應(yīng)用較容易被接受?!?/span>