聚甲醛齿轮展现动力传动系统的性能

布拉德利聚甲醛齿轮

布拉德利大学轻型城市汽车项目展示了聚甲醛齿轮(特别是杜邦™ Delrin® 聚甲醛树脂制成的齿轮)如何提供强度、韧性和低摩擦性。该设计解决方案需要足够的强度,能够在动力传动系统中承受负载产生的压力。它还必须降低金属齿轮的噪音和重量。

替代金属,降低重量

当布拉德利大学的机械工程教授 Martin Morris 在试图设计和制造零排放汽车时,重量是关键考虑因素。他的轻型城市汽车解决方案是一辆拥有摩托车牌照的三轮汽车,车身重 430 磅,可容纳两个人和行李。它提供再生制动,最高时速可达 45 英里,行驶距离可达 40 英里。布拉德利设计团队称该车每公里行驶成本只有 0.6 美分。

超轻型汽车

轻型城市汽车最高时速可达 45 英里

聚甲醛齿轮与金属齿轮的对比

汽车动力传动装置使用的一些聚甲醛齿轮已经使用 Delrin® 进行复杂加工。位于伊利诺伊州哈伍德海茨的 Winzeler Gear 公司为该项目的设计和制造提供支持。对于聚甲醛齿轮,传统工程师之前或许已经考虑过标准聚甲醛材料在使用上的局限性。

Winzeler Gear 公司的设计工程师 Mike Cassata 说:“均聚甲醛的优质性能不仅能承受转矩和负荷,而且还具有低摩擦及降噪性能。”他又接着说,采用 Delrin® POM 聚甲醛制成的行星传动齿轮可以承受一个 25 匹马力、每分钟 6,000 转发动机所产生的扭矩。

为 POM 开发新应用

Delrin® 在轻型城市汽车齿轮中的成功应用有助于挑战传统偏见,即 POM 无法承受和传动应用有关的恶劣条件。不难想象这些齿轮在驾驶型割草机和高尔夫球车上的小型发动机传动装置中如何进一步发挥性能。确实,这将是下一代学生设计的重点,这些年轻的设计师们将面临挑战,需要在齿轮和外壳中使用更多的 Delrin® 来进一步减轻汽车重量、降低噪音。

“随着世界的变化,我们必须挑战许多先入之见。我们还需要更多全脑思维,尤其是右脑思维来开发革新创意,”Winzeler Gears 公司总裁 John Winzeler 总结说。他是一位学生挑战和艺术课程的大力支持者。“学生设计挑战(例如由布拉德利大学的 Martin Morris 发起的一项挑战)正是挑战偏见和激发新想法的绝佳方式。”

Delrin®可节约成本

与金属或其他塑料相比,Delrin®聚甲醛齿轮可节约成本,提供与杜邦聚合物相关的成本、稳定性和供应优势。 它们可由 Delrin® POM 块材或板材加工而成,因此可大大削减成本和时间,并提供与注塑成型齿轮相媲美的机械性能。“只需要少量模具方面的投资,我们就可以在短短的几周内将设计变成机械模型,”Cassata 说道。