減少能量損失的動力系統

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減少能量損失的動力系統

隨著CAFE標準的提高，必須提高動力系統的效率，并重點關注動力系統中的能量損失情況，如摩擦力會引起的能量損失。

Torlon酰亞胺（PAI）和Ketaspire聚醚醚酮（PEEK）可降低摩擦因數（COF），有助于降低摩擦損失，在嚴重摩擦和磨損工況中取代金屬，具有顯著減輕質量的效果，以及通過將零件整體化降低系統成本。PAI在275℃時仍具有高強度和剛度，并能提供出色的耐磨性、抗化學性及尺寸穩定性。PEEK在240℃時仍可滿足持續使用工況，耐疲勞能力出色，具有優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）在減小設計空間、較低噪聲計提升的耐磨性方面具有優勢，其可直接取代金屬制品。形狀復雜的零件可直接通過注塑成型，省去了金屬制品的再次機加成本。由PAI和PEEK混合制成的推力軸承在系統使用溫度下具有獨特的耐磨性和強度，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COF與無量綱數字（ηN/P）之間的關系。其中，η為動態粘性；N代表轉速；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，標記Stribeck曲線的3個區域。使用這些材料在合適的環境下可描繪一條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