сть использования полимеров в машиностроении определяется, прежде всего, возможностью удешевления продукции. При этом улучшаются также важнейшие технико-экономич. параметры машин — уменьшается масса, повышаются долговечность, надежность и др. В результате внедрения полимеров высво

бождаются ресурсы металла, а благодаря уменьшению отходов при переработке существенно повышается коэфф. использования материалов (средние значения коэфф. использования пластмасс примерно в 2 раза выше, чем для металлов).

Основные достоинства полимерных конструкционных материалов — высокая уд. прочность (отношение прочности к плотности), хим- и износостойкость, хорошие диэлектрич. характеристики. Свойства этих материалов можно варьировать в широких пределах модификацией полимеров или совмещением их с различными ингредиентами. В частности, при введении в полимеры соответствующих наполнителей (см., напр., Наполнители пластмасс) можно получать фрикционные и антифрикционные материалы, а также материалы с токопроводящими, магнитными и др. специальными свойствами.

К недостаткам полимерных материалов относятся склонность к старению и деформированию под нагрузкой (ползучесть), зависимость прочностных характеристик от режимов нагружения (темп-ра, время), сравнительно невысокая теплостойкость, относительно большой температурный коэфф. линейного расширения, изменение размеров при воздействии на материал влаги или агрессивных сред.

Из пластических масс изготовляют обширный ассортимент деталей и узлов машин, а также технологич. оснастку различного назначения (см. таблицу).

Условные номера пластмасс

Основные области применения пластмасс в машиностроении

6, 10-16

4, 13-16

5, 6, 11, 16 -3, 6, 8-16 9, 15

11, 12 , 14, 16

Виды деталей, узлов машин и технологич. оснастки

Зубчатые и червячные колеса

Шкивы, маховички, рукоятки, кнопки

Ролики, катки, бегуны

Подшипники скольжения

Направляющие станков

Детали подшипников качения

Тормозные колодки, накладки

Трубы, детали арматуры, фильтры масляных и водных систем

Рабочие органы вентиляторов, насосов и

гидромашин

Уплотнения

Кожухи, корпуса, крышки, резервуары

Детали приборов и автоматов точной механики

Болты, гайки, шайбы

Пружины, рессоры, кулачковые механизмы, клапаны

Крупногабаритные элементы конструкций, емкости, лотки и др

Электроизоляционные детали, панели,

щитки, корпуса приборов

Светопропускающие оптич. детали (линзы, смотровые стекла и др.)

Копиры, контрольные шаблоны

Холоднолистовые штампы

Литейные модели

а также теплостойкостью, стабильностью размеров в условиях эксплуатации и длительным сроком службы при больших значениях несущей способности (произведения допустимых нагрузки и скорости скольжения). Износостойкость, несущая способность и др. свойства подшипниковых материалов резко повышаются при введении в них наполнителей (при наполнении фторопла-ста-4 скрытокристаллич. графитом износостойкость возрастает в 1000 раз). Подшипники из графитонапол-ненного фторопласта-4 могут работать без смазки, а также в агрессивных средах (см. Графитопласты).

Основные требования к пластмассам для зубчатых колес — высокие контактная прочность и сопротивление изгибу, износостойкость, демпфирующая способность, динамич. выносливость, стабильность размеров. При использовании пластмасс, удовлетворяющих этим требованиям, повышается долговечность колес, в среднем в 1,5 раза снижается уровень шума, уменьшается чувствительность передачи к наличию смазки, снижаются требования к точности изготовления колеса. Однако единичный зуб из полиамида со стандартным контуром по статич. прочности уступает зубьям из алюминия, улучшенной или закаленной стали соответственно в 1,4, 3—5 и 7 раз. Деформация зубьев из пластмассы достигает десятых долей мм, а размеры контактной площадки становятся соизмеримыми с размером зуба. Все же благодаря новым технологич. и конструктивным решениям удалось расширить области применения зубчатых колес из пластмасс, увеличить их несущую способность, повысить кинематич. точность, износостойкость и др. Армирование колес из пластмасс металлом (из него изготовляют ступицы, диск, венец и др. элементы) позволяет наиболее эффективно использовать достоинства обоих материалов.

Пластмассы все более широко используют вместо нержавеющих сталей и др. материалов в волновых передачах, отличающихся компактностью и большими передаточными отношениями (например, от 64 : 1 до 320 : 1), а также для изготовления звездочек в цепных передачах.

Плоские, клиновые и зубчатые ремни из пластмасс (полиамидов, поливинилхлорида), а также из резины (см. Резино-технические изделия) м. б. использованы для передачи даже значительных мощностей. В отличие от ремней из традиционных материалов, ремни из полимерных материалов можно эксплуатировать в агрессивных средах без применения натяжных роликов. Многослойные ремни шириной 10—1200 мм, армированные синтетич. волокнами, м. б. использованы для передачи мощностей до 3600 кет при скоростях 50— 80 м/сек.

Применение в ременных передачах прочных и износостойких шкивов из пластмасс, характеризующихся малой плотностью, высоким коэфф. сцепления с ремнем, стабильностью размеров, позволяет уменьшить инерционные силы, увеличить срок службы ремней, сократить мощность, потребляемую станком, а в нек-рых случаях повысить тяговую способность передачи. Использование полимерных материалов для фу-теровок блоков и барабанов подъемных устройств повышает коррозионную стойкость этих деталей и увеличивает долговечность канатов.

Использование труб из полимерных материалов вместо металлических приводит к упрощению их монтажа вследствие снижения массы, уменьшению гидравлич. потерь и расхода мощности на транспортировку материалов, увеличению пропускной способности труб, повышению срока службы (особенно в агрессивных средах, в земле и воде) и стойкости к гидравлич. удару. Применение прозрачных труб позволяет, кроме того, визуально наблюдать за движением продукта. О трубах из полимерных материалов см. также Полимеры в сельском и водном хозяйстве, Полимеры в строительстве.

Основным материалом для уплотнительных прокладок, к-рые, помимо высокой износо- и теплостойкости, должны обладать эластичностью, а также стойкостью в различных агрессивных средах, служат резины на основе хлоропренового, бутадиен-нитрильного, кремнийорганич., фторсодержащих и др. каучуков специального назначения (см. Каучуки синтетические, Резино-технические изделия). Для уплотнения подвижных соединений или соединений, к-рые подвергаются действию высоких давлений, используют обычно уплотнители из пластмасс.

Полимерные материалы применяют для фиксации резьбовых соединений, осуществляемой различными способами: использованием гаек из пластмасс, нарезку на к-рых создают при ввинчивании в них металлич. болтов, применением шайб и вкладышей из пластмасс, а также с помощью быстроотверж-дающихся компаундов (см. Компаунды полимерные). Эти способы фиксации обеспечивают повышение срока службы резьбовых соединений, выполняющих одновременно функции уплотнительных элементов.

Эпоксидные и акрилатные компаунды применяют в качестве универсальных компенсаторов погрешностей при сборке узлов машин и приборов. Благодаря их использованию процесс сборки (напр., редукторов) сводится к установке деталей с требуемой точностью и заливке компаундом пространства между сопрягаемыми деталями. Заполняя зазоры, компаунд компенсирует все погрешности обработки и сборки деталей. Применение компенсаторов позволяет на 2—3 класса расширить допуски на изготовление поверхностей, снизить себестоимость обработки деталей, уменьшить трудоемкость их сборки. Заданная точность замыкающего звена сборочных размерных цепей м. б. обеспечена за одну выверку.

С помощью клеев (см. Клеи синтетические) удалось создать сборные зубчатые колеса из металлов и пластмасс, упростить сборку узлов подшипников, удешевить ремонт машин, повысить их надежность. Напр., в результате применения направляющих с приклеенными накладками из антифрикционных материалов повысились эксплуатационные свойства станков и упростился их ремонт. Использование синтетич. клеев при изготовлении магнитных плит привело к улучшению их электроизоляционных свойств.

Технологическая оснастка из пластмасс (кондукторы для сверления деталей, шаблоны для контроля деталей сложной конфигурации, штампы, приспособления для разметки и др.) легче, дешевле, проще в изготовлении, чем аналогичная металлическая. Эксплуатационные свойства такой оснастки повышаются при ее армировании металлами, применением в качестве наполнителей металлич. волокон или металлизацией рабочих поверхностей (см. Металлизация пластмасс). Из пластмасс изготовляют различную литейную оснастку. Так, в пром-сти широко используют метод литья деталей по выжигаемым моделям из пено-полистирола; из фенопластов изготовляют формовочные смеси, оболочковые формы и стержни. Полимерные материалы служат также связующим в абразивном инструменте (напр., при изготовлении термо- и водостойких шлифовальных шкурок).

Важное народнохозяйственное значение имеет применение лакокрасочных и др. полимерных материалов для антикоррозионной защиты металлич. конструкций при их сооружении, транспортировке, консервации и эксплуатации, а также для декоративной отделки и придания специальных свойств (электроизоляционных, антифрикционных и др.). Объем потребления таких материалов составляет ~30% общего потребления полимерных материалов в машиностроении. См. Лакокрасочные покрытия, Антикоррозионные полимерные покрытия, Защитные лакокрасочные покрытия, Напыление.

Лит.: К о г а н А. М., Р ах л и н И. В., Экономика производства изделий из пластмасс, М., 1974; А л ь ш и ц И. Я., Анисимов Н. Ф., Благов Б. Н., Проектирование деталей из пластмасс, М., 1969; Б о к и н М. Н., Ц ы п л а-к о в О. Г., Расчет и конструирование деталей из пластмасс, М.— Л., 1966; Воробьев Ю. А., БежелуковаЕ. Ф., Допуски и посадки деталей из пластмасс, М., 1964; Основы конструирования изделий из пластмасс, под ред. Э. Бэра, пер. с англ., М., 1970; Кестель