塑料轴承是否适合高负载应用？

长期以来，钢一直在轴承领域占据主导地位，但由于材料科学的进步，塑料轴承的发展已经远远超出了过去的标准注塑成型尼龙轴承。聚四氟乙烯 (PTFE)、聚偏二氟乙烯 (PVDF)、聚醚醚酮 (PEEK) 以及高性能聚合物提供比以往更广泛的可能性。但它们适合高负载应用吗？在这里，塑料轴承生产厂家解释了如何评估轴承的额定载荷。

一、评估轴承的额定载荷

在计算轴承寿命时，考虑额定载荷很重要。这些是衡量轴承旋转元件疲劳的速度以及轴承在失效前可以承受的总转数的量度。这些额定值可分为静态额定载荷和动态额定载荷。

主要设计用于径向载荷的典型向心球轴承具有最大的静态和动态载荷能力。静载荷能力是在载荷导致轴承滚珠或滚道的总永久变形等于滚珠直径的千分之一之前，轴承可以承受的最大径向载荷。

二、塑料轴承中的额定载荷

虽然 3D 打印的高性能热塑性塑料（如碳纤维和 PEEK）提供了一种很有前途的金属替代品，但塑料通常不被设计工程师认为是可行的选择，因为它们比金属弱。那么，塑料轴承能承受高负荷吗？

在深入研究这个问题之前，重要的是要确定什么是重负载。高负载的定义或理解实际上可能因应用而异。轮毂自行车轴承的高负载无法与 MRI 扫描仪中使用的轴承的高负载相提并论是有道理的，因此重要的是要超越此要求并查阅组件的数据表。

额定载荷是轴承在应用中可以承受的最大载荷的指导，这些用于寿命计算。轴承上的应变由施加的压力或表面载荷决定。如果将其与材料的能力进行比较，则正是这种表面载荷定义了高载荷。

三、塑料轴承是否适合高负载应用？

如果需要长寿命，最好将载荷限制在轴承额定动载荷的 6% 到 12% 之间。可以承受较重的负载，但寿命会缩短。

例如，带有缩醛树脂 (POM) 环、AISI-316 不锈钢滚珠和 PA66 尼龙保持架的 50 毫米内径轴承可以支持 45 千克力 (Kgf) 的额定静载荷，52 千克力 (Kgf) 的额定动载荷Kgf，速度限制为 800 rpm。此信息为我们提供了更多数据，而不仅仅是将负载描述为低或高。

此外，轴承的负载能力可能会受到润滑剂的限制。某些润滑剂仅适用于轻到中等负载，而 EP（极压）润滑剂则专为高负载应用而设计。您可以使用未经润滑的耐腐蚀塑料轴承，建议将其用于某些将轴承暴露在高浓度酸和碱或盐水中的应用。然而，取消润滑考虑并不能解决材料的负载能力限制。

虽然作为一般建议，我们不建议为高负载选择塑料轴承，而不是陷入诸如“我的轴承能否承受高负载？”之类的一般性问题。专注于您的应用程序很重要。请务必查阅轴承的数据表，以检查组件的额定载荷和预计寿命是否适合您的项目。如有疑问，请务必咨询塑料轴承专家，他们将为您提供量身定制的建议。只有当设计工程师了解每种可用材料的全部功能时，他们才能在考虑应用、速度、负载和操作条件的情况下做出最佳轴承选择。