1. Optimalizace materiálu: Vyberte vysoce výkonné inženýrské plasty
Mechanická účinnost plastových excentrik je ovlivněna pevností materiálu, odolností proti opotřebení a koeficientem tření. Různé plastové materiály mají různé mechanické vlastnosti a je třeba je vybrat podle specifických pracovních podmínek.
Porovnání běžných plastových materiálů
| Materiál | charakteristický | Použitelné scénáře |
| POM (polyoxymethylen) | Vysoká pevnost, nízké tření, únavová odolnost, ale náchylná k korozi kyseliny a alkalií | Přesný přenos, střední a nízké zatížení excentrické kolo |
| PA (nylon) | Dobrá houževnatost a odolnost proti opotřebení, ale rozměry jsou po absorpci vlhkosti nestabilní | Univerzální excentrické, mazivo lze přidat pro zvýšení výkonu |
| PA GF (skleněné vlákno vyztužené nylon) | Vysoká rigidita a odolnost vůči dotvaru, ale mírně vyšší koeficient tření | Univerzální excentrické, mazivo lze přidat pro zvýšení výkonu |
| Peek (polyetheretherketon) | Odolnost s vysokou teplotou (260 ° C), vysoká pevnost, nízké opotřebení, ale vysoké náklady | Aerospace, lékařské vybavení a další scénáře s vysokým poptávkou |
| PTFE (polytetrafluoroethylen) | Ultra nízké tření, samozvaní, ale nízká mechanická síla | Používá se v povlacích nebo kompozitních materiálech ke snížení tření |
Strategie optimalizace materiálu
Vysoké dynamické zatížení: Vyberte Peek nebo POM, abyste zajistili vysokou pevnost a nízké tření.
Levné řešení: Pro vyvážení nákladů a výkonu použijte PA6 30% skleněné vlákno.
Požadavky na sebeurčení: Přidejte PTFE, MOS₂ (disulfid molybdenu) nebo grafit do PA nebo POM, aby se snížilo tření a opotřebení.
2. optimalizace geometrické struktury: snižování tření a setrvačnosti
Geometrická struktura excentrického kola přímo ovlivňuje jeho hladkost pohybu, ztrátu tření a inerciální odpor.
Optimalizace excentricity a profilu
Tradiční kruhové excentrické kolo: Jednoduché výrobu, ale křivka pohybu není dostatečně hladká a snadno vytvoří dopad.
Plán zlepšení:
Involuční excentrické kolo: Poskytuje plynulejší trajektorii pohybu a snižuje vibrace.
Modifikovaný profil cykloidů: Optimalizuje distribuci kontaktního stresu a zlepšuje životnost.
Asymetrický design: Optimalizuje se pro konkrétní zákony o pohybu, jako jsou mechanismy vačky.
Lehký design
Dutá struktura: kopat díry snižující hmotnost v nestresovaných oblastech (jako je střed náboje), aby se snížil okamžik setrvačnosti.
Topologická optimalizace: Pomocí analýzy konečných prvků (FEA) určete optimální rozdělení materiálu a zabrání koncentraci napětí.
Struktura tenkostěn: Snižte tloušťku stěny a zároveň zajišťujte tuhost, jako je použití žeber namísto pevných struktur.
Kontaktní optimalizace povrchu
Válcování tření namísto posuvného tření: Přidejte ložiska jehly nebo průvodce kuličkami mezi excentrickým kolem a následovníkem, aby se snížila ztráta tření.
Povrchová mikrotextura: Zpracování laseru nebo leptání plísní mikro jam nebo drážky pro zlepšení distribuce maziv.
Optimalizace součástí páření: Vyvarujte se spárování stejných materiálů (jako je POM na POM), doporučujte POM na ocel nebo PA na nerezovou ocel.
3. tribologická optimalizace: Snižte ztrátu energie
Tření je hlavním faktorem ovlivňujícím mechanickou účinnost, kterou lze optimalizovat následujícími způsoby:
Design samozvyky
Vložené mazání: Přidejte PTFE, grafit nebo MOS₂ do plastové matrice, abyste dosáhli samovazání.
Proces ponoření oleje: Ponořte excentrický do mazacího oleje, aby olej umožnil proniknout do mikropórů pro dlouhodobé mazání.
Technologie povrchového povlaku
DLC (diamantový uhlíkový film): ultra tvrdý, nízký tření, vhodné pro požadavky na odolnost proti vysokému opotřebení.
SPREAM PTFE: Snižte koeficient tření, vhodný pro scénáře s nízkou rychlostí a s vysokým zatížením.
Eloxování (použitelné na části páření kovů): Zvyšte tvrdost povrchu a snižte opotřebení.
Optimalizace metody mazání
Mazání mastnoty: Vhodné pro střední a nízkorychlostní excentriku, vyžadující pravidelnou údržbu.
Pevné mazání: například grafitové těsnění, vhodné pro scénáře bez údržby.
Optimalizace suchého tření: Vyberte kombinaci materiálu s nízkým třením (například POM na oceli).
4. Optimalizace výrobního procesu: Zlepšit přesnost a konzistenci
Výrobní proces přímo ovlivňuje přesnost rozměru a mechanické vlastnosti excentrického kola.
Přesné lisování vstřikování
Přesnost plísní: Zajistěte, aby tolerance dutin byla ≤ 0,02 mm, aby se zabránilo otřepům a blesku.
Optimalizace parametru procesu: Upravte teplotu vstřikování, tlak a doba chlazení a sníží deformaci vnitřního napětí.
Poprocesování: Eliminujte zbytkový stres prostřednictvím léčby žíhání ke zlepšení rozměrové stability.
Korekce obrábění
CNC Dokončení: Proveďte sekundární zpracování na klíčových kontaktních površích, abyste zajistili drsnost povrchu (RA <0,8 μm).
Korekce dynamické vyrovnávání: Vysokorychlostní excentrická kola vyžadují testy dynamického vyrovnávání a množství nerovnováhy je upraveno vrtáním nebo protiváhami.
3D tisk (rychlý prototypování)
Pro ověření návrhu: Pro tisk testovacích vzorků použijte SLS (nylon) nebo MJF (HP Multi Jet Fusion).
Malá dávka Produkce: Vhodná pro přizpůsobená výstřední kola, ale síla není tak dobrá jako injekční formované části.
