Меньший вес, меньший размер, больше мощности, больше функциональности, лучшая производительность, более длительный срок службы, более высокая энергоэффективность, снижение выбросов CO2 и снижение общих затрат – это основная тенденция в современном производстве трансмиссий, как и в других областях, таких как автомобилестроение. Упорные шайбы являются важной частью трансмиссии. Поскольку они разделяют разные шестерни, они подвергаются большим осевым силам и чрезвычайно высоким нагрузкам трения. Компактная конструкция корпуса, высокое давление (P) и высокая скорость (V) повышают температуру масла. Износостойкие материалы, такие как полиимид (PI) и полиамидимид (PAI), не могут удовлетворить этим чрезвычайно строгим требованиям. Высокопроизводительный полимер PEEK имеет хорошие характеристики в упорных шайбах и поэтому является полноценной альтернативой PI, PAI и металлическим материалам.

Соответствие строгим требованиям: современные автоматические трансмиссии должны передавать крутящий момент более 500 Нм в легковых автомобилях и более 2000 Нм в грузовых автомобилях. Для удовлетворения требований по шуму и производительности в автоматических трансмиссиях используются косозубые шестерни. Возникающие осевые силы должны восприниматься упорными шайбами. При 6500 об/мин осевые силы в транспортных средствах обычно могут достигать 3000 Н. В зависимости от диаметра упорной шайбы результирующие фотоэлектрические пики могут достигать 50-70 МПам/с при смазке маслом. Для повышения экономии топлива коробки передач становятся легче и компактнее, с более высокими передаточными числами. Это приводит к уменьшению свободного пространства и может привести к плохой смазке. Современные автоматические трансмиссии должны снабжаться достаточным количеством смазки в любой ситуации движения через сложную систему масляных каналов и полых валов. Температура масляного картера может достигать 150°C и даже выше в зоне гидротрансформатора. Упорные шайбы из высокоэффективных полимеров PEEK все чаще используются во многих автоматических трансмиссиях из-за их многочисленных преимуществ перед металлами, обеспечивающих встроенную безопасность.

Модификация материала по индивидуальному заказу: первоначально разработанный для упорных подшипников, PEEK5600LF30 позже был добавлен в качестве износостойкого решения премиум-класса с полимером PEEK5600CF30 для удовлетворения растущих требований к применению упорных шайб. Как и PEEK5600LF30, серия PEEK5600CF30 отвечает этим чрезвычайно высоким требованиям и обладает хорошими свойствами при работе всухую даже без масляной смазки. Он также предлагает дополнительные преимущества в производительности и не содержит ПТФЭ. В трибологических системах с очень высокими скоростями композиционный материал образует на противотрущихся поверхностях промежуточный пленочный слой, что существенно снижает коэффициент трения и скорость изнашивания. Этот типичный эффект полимерных материалов подтвержден многочисленными сухими и мокрыми трибологическими исследованиями. По сравнению с полимерами PI и PAI серия PEEK5600CF30 имеет меньшую скорость износа, более низкий и более стабильный коэффициент трения, пониженную температуру поверхности трения и более высокую прочность на сжатие.

приложение

Маховик: Упорные шайбы из высокоэффективного полимера PEEK выполняют в двухмассовых маховиках две разные функции. Они действуют как гасители вибраций между двигателем и коробкой передач, разделяя два объекта, вибрирующих относительно друг друга, и изолируя систему от окружающей среды. Для точного соответствия системы коэффициент трения должен оставаться постоянным в течение всего срока службы при температуре 120°С. Аналогичным образом, вибрационное движение предъявляет высокие требования к фрикционным свойствам этого противоизносного модифицированного полимера PEEK.

Планетарные передачи: полимеры PEEK уже несколько десятилетий используются в качестве упорных шайб планетарных передач в автоматических трансмиссиях автобусов. В этом случае способность выдерживать крутящий момент до 1800 Нм во время операций стоп-старт более важна, чем высокие скорости на протяжении всего срока службы более 500 000 км. Помимо хороших свойств в аварийном режиме, важную роль также играют низкая скорость износа и хорошая маслостойкость противоизносных модифицированных полимеров PEEK.

Бесступенчатая автоматическая трансмиссия. Помимо маховиков, упорные шайбы находят новое применение, в том числе в бесступенчатых трансмиссиях (CVT), трансмиссиях с двойным сцеплением (DCT) и многоступенчатых автоматических трансмиссиях. Скорость до 10 000 об/мин и давление в системе 25 бар предъявляют высокие требования к износостойкости используемых материалов. Высококачественные полимерные материалы PEEK, обладающие превосходными общими характеристиками и возможностью литья под давлением без дорогостоящего процесса последующей обработки PAI, будут продолжать разрабатывать новые области применения в качестве материала для упорных шайб трансмиссии, помогая инженерам находить более экономичные и эффективные решения.