1. Optimalizácia materiálu: Vyberte vysoko výkonné inžinierske plasty
Mechanická účinnosť plastových excentrií je ovplyvnená pevnosťou materiálu, odporom opotrebenia a koeficientom trenia. Rôzne plastové materiály majú rôzne mechanické vlastnosti a je potrebné ich vybrať podľa konkrétnych pracovných podmienok.
Porovnanie bežných plastových materiálov
| Materiál | charakteristický | Uplatniteľné scenáre |
| Pom (polyoxymetylén) | Vysoká pevnosť, nízka trenie, rezistencia na únavu, ale náchylná na kyselinu a alkali koróziu | Presnosť prevodovky, stredné a nízko zaťažené excentrické koleso |
| PA (nylon) | Dobrá odolnosť v tvrdosti a opotrebení, ale rozmery sú nestabilné po absorbovaní vlhkosti | Univerzálne excentrické, mazivo sa môže pridať na zvýšenie výkonu |
| PA GF (nylon zosilnený skleneným vláknom) | Vysoká tuhosť a odolnosť voči tečúcim, ale mierne vyšší koeficient trenia | Univerzálne excentrické, mazivo sa môže pridať na zvýšenie výkonu |
| Peek (Polyetheretherketon) | Vysoká teplota odpor (260 ° C), vysoká pevnosť, nízke opotrebenie, ale vysoké náklady | Letectvo, lekárske vybavenie a ďalšie scenáre s vysokým dopytom |
| PTFE (polytetrafluóretylén) | Ultra nízka trenie, samostatne, ale nízka mechanická pevnosť | Používa sa v povlakoch alebo kompozitných materiáloch na zníženie trenia |
Stratégia optimalizácie materiálu
Vysoké dynamické zaťaženie: Vyberte PEEK alebo POM, aby ste zaistili vysokú pevnosť a nízke trenie.
Nízko nákladové riešenie: Na vyváženie nákladov a výkonu použite PA6 30% sklenené vlákno.
Self-idúce požiadavky: Pridajte PTFE, MOS₂ (molybdén disulfid) alebo grafitu do PA alebo POM, aby ste znížili trenie a opotrebenie.
2. Optimalizácia geometrickej štruktúry: zníženie trenia a zotrvačnosti
Geometrická štruktúra excentrického kolesa priamo ovplyvňuje jeho hladkosť pohybu, stratu trenia a zotrvačný odpor.
Optimalizácia excentricity a profilu
Tradičné kruhové excentrické koleso: Jednoduché výroba, ale krivka pohybu nie je dostatočne hladká a ľahko sa dá vyrábať.
Plán zlepšenia:
EXCUTE ECPENTRICKÉ koliesko: Poskytuje plynulejšiu trajektóriu pohybu a znižuje vibrácie.
Modifikovaný cykloidný profil: Optimalizuje distribúciu kontaktného napätia a zlepšuje život.
Asymetrický dizajn: Optimalizuje pre konkrétne zákony o pohybe, ako sú mechanizmy CAM.
Ľahký dizajn
Dutá štruktúra: Vykopávajte otvory znižujúce hmotnosť v neprestrojených oblastiach (ako je stred náboja), aby ste znížili moment zotrvačnosti.
Topologická optimalizácia: Na určenie optimálneho rozdelenia materiálu a predchádzanie koncentrácii napätia použite analýzu konečných prvkov (FEA).
Tenkostenná štruktúra: Znížte hrúbku steny a zároveň zabezpečte tuhosť, napríklad použitie rebier namiesto tuhých štruktúr.
Optimalizácia povrchu kontaktu
Valcové trenie namiesto posuvného trenia: Pridajte ihlové ložiská alebo vodiace gule medzi excentrické koleso a sledovateľ, aby ste znížili stratu trenia.
Povrchová mikrotextúra: Laserové spracovanie alebo leptané mikro jamky alebo drážky na zlepšenie distribúcie maziva.
Optimalizácia párenia častí: Vyhnite sa spárovaniu rovnakých materiálov (ako je POM na pom), odporúčame POM na oceľ alebo PA do nehrdzavejúcej ocele.
3. Tribologická optimalizácia: Znížte stratu energie
Trenie je hlavným faktorom ovplyvňujúcim mechanickú účinnosť, ktorú možno optimalizovať nasledujúcimi spôsobmi:
Samonubrikujúci dizajn
Vstavané mazanie: Pridajte do plastovej matrice PTFE, grafit alebo MOS₂, aby ste dosiahli samoliečbu.
Proces ponorenia oleja: Ponorte excentrickú do mazacieho oleja, aby sa olej prenikol do mikropórov na dlhodobé mazanie.
Technológia povrchového náteru
DLC (uhlíkový film podobný diamantu): ultra tvrdé, nízke trenie, vhodné pre požiadavky na vysokú odolnosť proti opotrebeniu.
Postrek PTFE: Znížte koeficient trenia, vhodný pre scenáre s nízkou rýchlosťou a vysokým zaťažením.
Eloxizovanie (použiteľné na časti párenia kovov): Zvyšujte tvrdosť povrchu a znížte opotrebenie.
Optimalizácia mazania metódy
Mazivo na mazivo: Vhodné pre stredné a nízkorýchlostné excentriky, ktoré si vyžadujú pravidelnú údržbu.
Pevné mazanie: napríklad grafitové tesnenia, vhodné pre scenáre bez údržby.
Optimalizácia suchého trenia: Vyberte kombináciu materiálov s nízkym trením (napríklad POM na oceli).
4. Optimalizácia výrobného procesu: Zlepšenie presnosti a konzistentnosti
Výrobný proces priamo ovplyvňuje rozmerovú presnosť a mechanické vlastnosti excentrického kolesa.
Presné vstrekovanie
Presnosť plesní: Uistite sa, že tolerancia dutiny je ≤0,02 mm, aby sa predišlo vtrhám a blesku.
Optimalizácia parametrov procesu: Upravte teplotu vstrekovania, tlak a čas chladenia na zníženie deformácie vnútorného napätia.
Po spracovaní: Eliminujte zvyškový stres prostredníctvom liečby žíhaním, aby sa zlepšila stabilita rozmerov.
Oprava obrábania
CNC dokončenie: Vykonajte sekundárne spracovanie na kľúčových kontaktných povrchoch, aby sa zabezpečila drsnosť povrchu (RA <0,8 μm).
Oprava dynamického vyrovnávania: vysokorýchlostné excentrické kolesá vyžadujú testy dynamického vyrovnávania a množstvo nerovnováhy sa upravuje vŕtaním alebo protiváhami.
3D tlač (rýchle prototypovanie)
Na overenie dizajnu: Na tlačenie testovacích vzoriek použite SLS (nylon) alebo MJF (HP Multi Jet Fusion).
Malá šaržová výroba: Vhodné pre prispôsobené excentrické kolesá, ale sila nie je taká dobrá ako vstrekované časti.
