小小的衬套可以停下大型机器:一旦出现游隙,节点中的跳动加剧,安装座磨损,邻近零件损坏。在大多数机构中,支撑和减振衬套由橡胶制成,而橡胶在载荷和霜冻中迅速失去形状。TIMOL工厂的聚氨酯衬套使用寿命比橡胶高2-5倍,衰减振动并在每次压缩后恢复形状。我们从数字上分析聚氨酯超越橡胶、卡普隆和钢铁的地方,如何选择硬度,以及如何按您的尺寸订购衬套。
为什么聚氨酯衬套优于橡胶衬套
聚氨酯比橡胶更耐用,首先是因为耐磨性和弹性。按DIN 53516磨耗,浇注型聚氨酯为38-39 mm³,而SBR橡胶达100-200 mm³,NBR保持在80-150 mm³水平。在相同载荷下,聚氨酯衬套失去更少材料,因此游隙出现得更晚。
第二个优势是弹性和形状恢复。衬套可以压缩和扭转,凭借34-61%的回弹弹性立即恢复几何形状。橡胶在最大载荷下保持压缩状态,配合间隙扩大。聚氨酯即使经过数千次压缩循环也保持配合紧密。正是橡胶的永久变形而非其磨损,通常是铰接和支撑节点游隙出现的原因,聚氨酯的优势在这里表现最为明显。
第三个因素是耐介质性。聚氨酯不惧石油产品、工业用油、盐水和路面试剂,而SBR橡胶耐油性差,与润滑脂接触时膨胀。-60至+100 °C的工作范围比SBR橡胶(-40至+80 °C)更宽,因此聚氨酯衬套在霜冻中不变硬,在热时不流动。
对邻近零件也有实际意义。更长时间保持精确配合而无游隙的聚氨酯衬套,保护轴和壳体不受磨损,保护轴承不受冲击载荷。在有振动的节点中,正是减振衬套通常决定整个部件的使用寿命,因此在其上节省通常换来更昂贵零件的提前维修。在此类节点中将橡胶替换为聚氨酯是对整个节点磨损的预防,而不只是衬套本身。
聚氨酯与橡胶、卡普隆和钢铁对比
聚氨酯占据软质橡胶和硬质结构塑料之间的利基:比橡胶更硬更耐磨,但比卡普隆更有弹性,更能承受冲击。表格汇总了实际制造衬套的材料参考特性。
| 材料 | DIN 53516磨耗 mm³ | 工作温度 °C | 硬度 | 抗拉强度 MPa | 回弹弹性 % |
|---|---|---|---|---|---|
| TIMOL聚氨酯 | 38-39 | -60…+100 | 85A-95A | 39-87 | 34-61 |
| NBR橡胶 | 80-150 | -30…+100 | 40A-90A | 10-25 | 20-45 |
| SBR橡胶 | 100-200 | -40…+80 | 40A-80A | 8-20 | 30-55 |
| 卡普隆 PA6/PA66 | 30-90 | -40…+100 | 75D-85D | 60-85 | 5-15 |
| 结构钢 | 不适用 | -40…+500 | 120-250 HB | 370-700 | 不适用 |
卡普隆的磨耗接近聚氨酯(30-90 mm³),抗拉强度更高,但其回弹弹性仅5-15%:在冲击下开裂,吸收水分后膨胀。钢制衬套根本不衰减振动,需要对滑动副进行润滑。接近70D的聚氨酯硬度给出与塑料相当的刚性,同时衰减冲击并恢复形状。
如何选择聚氨酯衬套的硬度
聚氨酯硬度是主要选配参数,因为它决定了支撑刚性和行驶柔和性之间的平衡。80-90 Shore A范围内的较软衬套更好地衰减振动和噪音,适用于稳定杆连接件和减振器。接近D级范围的较硬衬套在大静载荷和滑动轴承的精确安装配合中保持稳定。
工程师建议:不要以”越硬越好”的原则在节点中安装最硬的聚氨酯。过硬的衬套将冲击直接传递到安装座和壳体,产生异响并磨损孔。首先确定在具体节点中什么更重要:减振还是支撑刚性,然后才选配硬度。内径对轴的精度至关重要:按温度膨胀预留工作游隙,否则衬套会被夹紧。
聚氨酯颜色不影响硬度和使用寿命:染料添加到透明基体中仅用于批次标记,不影响材料结构。对于组装来说,重要的是尺寸、硬度和安装表面的清洁度。材料在不同节点下特性的更广泛概述见参考信息部分。
聚氨酯衬套的应用场合
聚氨酯衬套和套圈在12个工业和运输行业工作。在机械制造中,用作在载荷和侵蚀性溶液下工作的机床和设备中的滑动轴承、导向件和减振器。在汽车技术中,这是提高操控精确性的稳定器和摇臂衬套、稳定杆连接件。
采矿和冶金行业在承受冲击和磨料载荷的节点使用聚氨酯衬套,橡胶在那里只能用几周。农业机械将其安装在在泥土和霜冻中工作的悬挂设备的铰接和支撑中。聚氨酯套圈也用作带滑动和旋转块的机构中的密封件。完整规格清单见产品目录。
值得单独一提的是滑动轴承,聚氨酯衬套在此与轴无金属轴承配合工作。这里不只是耐磨性重要,还有低摩擦系数和内径精度。聚氨酯保持孔的设定几何形状,因此配合运行平稳无卡滞无异响。在许多机构中,这样的衬套允许放弃对滑动副的润滑,这在粉尘和潮湿条件下简化了维护,那里润滑脂会迅速污染和被冲走。
如何在TIMOL工厂按尺寸订购衬套
订购时请发送图纸或带内外径、高度和配合类型的磨损样品。描述工作条件:载荷特性(静态、冲击、循环)、介质(油、水、化学品)、温度模式。根据这些数据,工艺师选配聚氨酯硬度和配方,考虑工作游隙并采用自由浇注工艺复现零件。
可从单件到批量装配线进行制造。广泛的配方选择允许制造不产生异响、不磨损安装座的所需刚性衬套。关于过硬或异响聚氨酯衬套的投诉几乎总是针对未认证零件,这些零件来自无控制原料,硬度随意选择,工艺受到破坏。当衬套针对具体节点以所选硬度制造时,这些问题消失。要获得按您图纸的计算和下订单,请通过TIMOL工厂联系方式联系。工程师将帮助选材并组织您节点的生产。
