尼龙在机械零件行业中的应用

尼龙在机械零件行业中的应用

尼龙(PA)称为聚酰胺，为四大工程塑料之一，随着聚合技术不断进步，应用越来越广泛，已从普通装饰件逐渐发展到承重结构件和功能件。

聚酰胺主链上含有大量极性较强的酰胺键，分子间作用力强，加之氢和给电子基团羟基之间易形成牢固的氢键，使得其性能优异，主要表现在以下八方面。

(1)力学性能优异

尼龙拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、硬度、刚性、杨氏模量、韧性都较好，尤其经过纤维增强的复合材料或与其他高聚物混合制成的合金，其强度、模量、硬度、刚度、耐磨性进一步提高。特别地，尼龙具有较好的耐摩擦磨损性、自润滑性(水可以作为润滑剂)和耐疲劳性，这是其能够作为工程塑料广泛使用的重要原因之一。

(2)耐热性良好：尼龙具有较高的熔点，一般在240℃以上，芳香族尼龙的耐热性较脂肪族尼龙更高。

(3)加工性能优良：尼龙是热塑性塑料，熔融后在剪切力作用下黏度较低，流动性好，易于成型加工。

(4)电性能优良：在干燥的条件下，尼龙具有较好的电绝缘性，可作为绝缘材料使用，是特别好的高频绝缘性材料。

(5)耐溶剂性良好，尼龙的化学稳定性好，耐碱，耐弱酸，尤其耐芳烃类化合物和常用有机溶剂。

(6)阻燃性好、易于功能化，尼龙的阻燃性较好，一般不易燃烧；加入抗菌剂还能使其具有抗菌性。

(7)比金属材料更优的特性，尼龙具有质量轻、工作噪音小、工作过程中不会擦起火花、不会生锈、不受电磁干扰等金属不具备的特点。

(8)尼龙还具有原料充足、品种多、价格低、易于回收利用、良好的染色性、所得制品精度高、尺寸稳定性好等优良特性。

在工业机械领域的应用

采煤、选煤机械:尼龙材料应用于煤矿井下采煤设备，锚杆预紧力的施加是通过对螺母施加扭矩产生的，不采用其他减摩方式，采用尼龙1010和改性尼龙1010减摩垫片，达到的减摩效果最佳。

球磨机：尼龙可在球磨机中做联轴器连接，筒式钢球磨中，4#炉A磨煤机小齿轮与减速箱采用尼龙6为材质的棒销联轴器连接。

纺织机械:剑杆纺织机(GA736型)打纬机构采用尼龙扇形齿条。GA736剑杆纺织机的行星小齿轮和扇形齿的材料至少有一件是非金属材料(尼龙)，才能保证齿轮振动小、噪声低，且使用尼龙齿轮可降低成本。

甘蔗压榨机:采用MC浇铸尼龙材料作为大型压榨机φ1000×2000上的轴瓦替代原有的铜轴瓦，并实践证明了可行性。

工程机械起重机：起重机臂上使用的尼龙滑块起到三重作用：(1)可以防止伸缩臂的直接接触造成的摩擦、磨损，减小了起重机臂在伸缩时产生的摩擦力；(2)提高其工作稳定性、安全性；(3)同时，尼龙滑块可以支撑臂与臂之间的压力。

单槽绞车：尼龙经过改性后，也可用于大型的建筑工程机械中，如单槽绞车。电动机小齿轮与大齿轮都采用MC尼龙复合材料，该复合材料主要采用石墨填充改性，两个MC尼龙/石墨复合材料齿轮啮合时，与金属齿轮传动相比有很多优势，如更轻、精度更高、噪声更低，且尼龙齿轮更容易成型。

工业输送机:在螺旋输送机中，采用尼龙轴瓦代替粉末冶金轴瓦，非常适合输送潮湿物料，无需添加润滑脂、润滑油，可干运转。

交通工具领域机械零部件

航空:小型航空器的动力陀螺器、稳定控制表面的动力旋转器，均采用非金属齿轮，尼龙6、尼龙66、MC尼龙制成的齿轮具有耐冲击、耐疲劳、自润滑性能好、耐磨损的优点。

自润滑杆端的关节轴承由带螺纹杆轴承壳体、空心球状内圈和自润滑衬垫组成。常用衬垫层有聚四氟乙烯和尼龙等，衬垫承载能力强，摩擦系数低，可实现其在航空、航天等领域承载能力强、使用寿命长、自润滑、免维护、易拆卸等的要求。

地铁：地铁轴承BT2-8545产品的保持架结构采用PA66-GF25-JB/T7048增强尼龙；尼龙材质摩擦系数小，噪声低、自润滑性好。中国南车、北车集团公司是中国机车车辆制造的核心企业，已将尼龙材料应用于地铁领域。

汽车:近年来人们对汽车轻量化、低油耗、抗冲击、安全等要求不断提高，塑料越来越多地应用于汽车行业。汽车领域大量应用工程塑料代替昂贵的有色金属和合金，提高汽车造型美观、设计灵活性，降低零件加工、装配、维修费用，大幅减轻汽车自重、降低能耗。尼龙材料可用作以下汽车零部件：

(1)汽车电气部件，如电气配线、接线柱、中央电器板、跟踪前灯、大灯调节器和车灯外壳；(2)发动机，汽缸头盖、发动机装饰盖、发动机盖、发动机水箱盖、风扇，还有进气歧管，1990年宝马汽车首次将玻纤增强尼龙进气歧管用于六汽缸发动机中。(3)燃油箱，油滤清器、输油管；(4)车身部件，如升降门、座位、风扇、散热器格栅、刮雨器。(5)其它受力部件，汽车车体的驱动、控制部件、涡轮调解装置、斜齿轮调解装置、刹车传动器、电动节气门段、AMT选换档执行机构蜗轮、动力转向器、减震驱动器等。

船舶：船舶中塑料尾轴承已得到广泛应用，船舶尾轴承主要采用尼龙、赛龙等合成材料。船舶推进系统中，以水作为工作介质替代矿物油的水润滑轴承成为各国研究热点，它具有结构简单、节能环保、维修方便等特点。尼龙材料作为水润滑轴承，与聚对苯二甲酸乙二酯、铸铁、青铜相比，承载力强、使用寿命长、摩擦系数低。

军、民其他领域机械用零部件

军用：尼龙质轻，约为钢铁密度的1/7~1/6，玻璃纤维增强尼龙的比强度约为4000 m2/s2，而钢铁的约为1600 m2/s2。这对减轻武器装备自重非常重要，可达到兵器轻量化的目的。尼龙在国内弹药的引信产品中大量应用，如117产品基座，118产品涡轮、线圈骨架、转子、挡圈、三脚接位线销均采用玻璃纤维增强尼龙6；131产品的线包骨架、高频插座、高频座、十字夹、绝缘套、绝缘筒等采用尼龙1010，尼龙1011作为绝缘环。军用领域中的陀螺仪及操纵装置，也常采用尼龙材料作为齿轮。

民用：尼龙齿轮有很多优点，比如传动噪声低，吸振、自润滑等，而且可以开模加工，生产效率高。因而经常替代金属齿轮用于洗衣机传动装置、通风和空调系统的减振驱动器、流动设施中的阀门传动。