双辐条手轮蠕变是什么?塑料手轮蠕变现象成因与预防方案 很多客户反馈,塑料材质的双辐条手轮,使用一段时间之后,内孔变大,手轮出现旷量,摇起来有间隙,刻度不准。很多人误以为是磨损,其实有一部分故障是蠕变,属于高分子材料特有的现象,在尼龙材质双辐条手轮上表现尤其明显。

蠕变定义:塑料材料在持续恒定外力、温度作用下,缓慢发生塑性变形,即使应力没有达到材料的断裂强度,随着时间推移变形持续增加。玻纤增强尼龙双辐条手轮虽然加入玻纤提升刚性,但依然属于高分子材料;胶木(酚醛)属于热固性塑料,蠕变性能要好很多,这也是机床高温环境优先胶木双辐条手轮的原因。

蠕变产生的条件:持续应力、环境温度偏高。当双辐条手轮的顶丝持续压紧,轮毂受到挤压应力,环境温度高于 40℃,长期累积,塑料基体慢慢流动,内孔扩大。最典型现象:新装配的双辐条手轮没有间隙,使用几个月,手轮在轴上晃动,拧紧顶丝,过一段时间又松。这个不是顶丝松动,是轮毂塑料被挤压蠕变。

蠕变和磨损的区分:磨损是反复相对转动,摩擦削掉材料;蠕变是没有相对转动,静态压力慢慢让材料变形。如果手轮平时不怎么旋转,只是顶丝一直压紧,慢慢出现间隙,大概率就是蠕变。

预防蠕变的方案。第一,高温工况,尽量选用胶木双辐条手轮,热固性塑料抗蠕变性能优异。第二,如果必须使用尼龙双辐条手轮,优先选用高玻纤含量的改性尼龙,玻纤占比越高,抗蠕变越好;避免普通未增强尼龙。第三,减少顶丝对塑料轮毂的挤压应力,顶丝不要过度拧紧,够用即可;优先选用带预埋钢衬套的双辐条手轮。钢衬套承受顶丝压力,压力不会直接压在尼龙基体上,这是最有效的办法。钢衬套隔绝了顶丝和塑料,大幅降低蠕变风险。

第四,设计上尽量用平键连接替代单纯顶丝固定。平键传递扭矩,顶丝只做轴向定位,顶丝不再承受全部扭矩摩擦力,塑料轮毂承受的载荷下降,蠕变风险显著降低。

采购双辐条手轮,一定要确认有没有预埋钢衬套。低价产品省去钢衬套,塑料直接做内孔,蠕变、磨损都会很严重。在高温、需要长期静态锁紧的点位,不推荐无钢套的尼龙双辐条手轮。

了解蠕变,就可以在设计阶段规避隐患,减少后期双辐条手轮出现旷量、刻度漂移等故障,提升设备长期调节精度。

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