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減少能量損失的動(dòng)力系統(tǒng)

隨著CAFE標(biāo)準(zhǔn)的提高，必須提高動(dòng)力系統(tǒng)的效率，并重點(diǎn)關(guān)注動(dòng)力系統(tǒng)中的能量損失情況，如摩擦力會(huì)引起的能量損失。

Torlon酰亞胺（PAI）和Ketaspire聚醚醚酮（PEEK）可降低摩擦因數(shù)（COF），有助于降低摩擦損失，在嚴(yán)重摩擦和磨損工況中取代金屬，具有顯著減輕質(zhì)量的效果，以及通過將零件整體化降低系統(tǒng)成本。PAI在275℃時(shí)仍具有高強(qiáng)度和剛度，并能提供出色的耐磨性、抗化學(xué)性及尺寸穩(wěn)定性。PEEK在240℃時(shí)仍可滿足持續(xù)使用工況，耐疲勞能力出色，具有優(yōu)良的耐腐蝕性和耐磨性能。

由PAI和PEEK制成的密封圈因在特定的壓力和轉(zhuǎn)速下具有良好的摩擦和耐磨性，因此其能被廣泛用于變速器中。由上述材料制成的推力軸承（圖1）在減小設(shè)計(jì)空間、較低噪聲計(jì)提升的耐磨性方面具有優(yōu)勢(shì)，其可直接取代金屬制品。形狀復(fù)雜的零件可直接通過注塑成型，省去了金屬制品的再次機(jī)加成本。由PAI和PEEK混合制成的推力軸承在系統(tǒng)使用溫度下具有獨(dú)特的耐磨性和強(qiáng)度，不同于易腐蝕性材料很容易在較軟表面磨損，如鋼及鋁材料。

圖1　PAI和PEEK制成的推力軸承

Stribeck曲線（圖2）通常用來推測(cè)COF與無量綱數(shù)字（ηN/P）之間的關(guān)系。其中，η為動(dòng)態(tài)粘性；N代表轉(zhuǎn)速；P表示壓力。圖2顯示了分別由PAI和PEEK制成的軸向推力軸承Stribeck曲線，標(biāo)記Stribeck曲線的3個(gè)區(qū)域。使用這些材料在合適的環(huán)境下可描繪一條COF極低的曲線，其接近滾針軸承的COF。

圖2　PAI和PEEK的Stribeck曲線

刊名：Transmission Technology International（英）

刊期：2014年第9期

編譯：李振國