塑料動(dòng)力齒輪的應(yīng)用進(jìn)一步拓寬。在一些大尺寸要求的應(yīng)用領(lǐng)域,塑料齒輪經(jīng)常用來(lái)替代金屬齒輪,超薄MC尼龍輪如使用塑料的洗衣機(jī)傳動(dòng)裝置等,這改變著齒輪在尺寸上的應(yīng)用限度。塑料齒輪也應(yīng)用到其它很多領(lǐng)域,如通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)(HVAC) 的減振驅(qū)動(dòng)器、流動(dòng)設(shè)施中的閥門(mén)傳動(dòng)、公共休息室中的自動(dòng)沖掃器、小型航空器上用的控制表層穩(wěn)定的動(dòng)力螺旋器、軍用領(lǐng)域中的螺砣儀以及操縱裝置。
大尺寸、高強(qiáng)度的塑料齒輪
由于塑料齒輪成型上的優(yōu)勢(shì)以及可以成型更大、高精度和高強(qiáng)度的特征,這是塑料齒輪得以發(fā)展的一個(gè)重要原因。早期的塑料齒輪發(fā)展趨勢(shì)一般是跨度小于1英寸,傳輸能力不超過(guò)0.25馬力的直齒輪?,F(xiàn)在齒輪可以做成許多不同的結(jié)構(gòu),傳輸動(dòng)力一般為2馬力,直徑范圍為4-6英寸。
如何設(shè)計(jì)出一個(gè)齒輪構(gòu)型,在傳送動(dòng)力大化的同時(shí)讓傳送錯(cuò)誤和噪音小化,還面臨著很多難題。這就對(duì)齒輪的同心性、齒形以及其它的特性提出了很高的加工精確要求。某些斜齒輪,可能需要復(fù)雜的成型動(dòng)作來(lái)制造終的產(chǎn)品,其它的齒輪在較厚部分需要使用芯齒來(lái)減少收縮。雖然很多成型專(zhuān)家使用了新的聚合材料、傳統(tǒng)尼龍輪設(shè)備和加工技術(shù)達(dá)到了生產(chǎn)新一代塑料齒輪的能力,但是對(duì)于所有的加工者來(lái)說(shuō),將面臨的一個(gè)真正的挑戰(zhàn)是如何配合制造這種整個(gè)高精度產(chǎn)品。
控制的難點(diǎn)
高精度齒輪允許的公差一般很難用美國(guó)塑料工業(yè)協(xié)會(huì)(SPI)所說(shuō)明的“好”來(lái)形容。但是今天多數(shù)成型專(zhuān)家使用新的配有加工控制單元的成型機(jī)器,在一個(gè)復(fù)雜的窗口上,控制成型溫度的精度、注射壓力以及其它的變量來(lái)成型精密的齒輪。一些齒輪成型專(zhuān)家使用更先進(jìn)的方法,他們?cè)谛颓焕锇仓脺囟群蛪毫鞲衅鱽?lái)提高成型的一致性和重復(fù)性。
精密齒輪的生產(chǎn)商也需要使用專(zhuān)業(yè)的檢測(cè)設(shè)備,如用來(lái)控制齒輪質(zhì)量的雙齒側(cè)面的滾動(dòng)檢測(cè)器、評(píng)估齒輪齒面以及其它特征的電腦控制檢測(cè)器。但是擁有正確的設(shè)備僅僅是個(gè)開(kāi)始。那些試圖進(jìn)入精度齒輪行業(yè)的成型商也必須調(diào)整他們的成型環(huán)境來(lái)確保他們生產(chǎn)的齒輪,在每一次注塑、每一次型腔都盡可能的一致。由于在生產(chǎn)精密齒輪的時(shí)候,技工的行為往往是決定性的因素,因此他們必須著力于對(duì)員工的培訓(xùn)和操作過(guò)程的控制。
由于齒輪的尺寸容易受季節(jié)性溫度變換的影響,MC尼龍輪甚至打開(kāi)門(mén)讓一個(gè)叉車(chē)通過(guò)引起的溫度波動(dòng)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。其它需要考慮的因素還包括:一個(gè)穩(wěn)定的動(dòng)力供給,可控制聚合物溫度和濕度的適宜干燥設(shè)備,配有恒定的氣流的冷卻單元。有些場(chǎng)合使用自動(dòng)化技術(shù),通過(guò)一個(gè)反復(fù)的動(dòng)作,將齒輪從成型的位置移開(kāi)并放置在傳送單元上,達(dá)到冷卻方式的一致。