1. Optimizarea materialelor: alegeți materiale plastice de inginerie de înaltă performanță
Eficiența mecanică a excentricelor din plastic este afectată de rezistența materialului, de rezistența la uzură și de coeficientul de frecare. Diferite materiale plastice au proprietăți mecanice diferite și trebuie selectate în funcție de condiții de muncă specifice.
Comparația materialelor plastice comune
| Material | caracteristică | Scenarii aplicabile |
| POM (polioximetilenă) | Rezistență ridicată, frecare scăzută, rezistență la oboseală, dar sensibil la coroziunea acidă și alcalin | Transmisie de precizie, roată excentrică cu sarcină medie și mică |
| PA (nylon) | O rezistență bună și rezistență la uzură, dar dimensiunile sunt instabile după absorbția umidității | Un universal excentric, lubrifiant poate fi adăugat pentru a îmbunătăți performanța |
| PA GF (nylon armat din fibră de sticlă) | Rigiditate ridicată și rezistență la fluaj, dar un coeficient de frecare ușor mai mare | Un universal excentric, lubrifiant poate fi adăugat pentru a îmbunătăți performanța |
| Peek (poliethereterketone) | Rezistență la temperatură ridicată (260 ° C), rezistență ridicată, uzură scăzută, dar costuri ridicate | Aerospațial, echipamente medicale și alte scenarii cu cerere mare |
| PTFE (politetrafluoroetilen) | Frecare ultra-scăzută, rezistență mecanică auto-lubrifiantă, dar scăzută | Utilizat în acoperiri sau materiale compozite pentru a reduce frecarea |
Strategia de optimizare a materialelor
Sarcina dinamică ridicată: Alegeți PEEK sau POM pentru a asigura o rezistență ridicată și o frecare scăzută.
Soluție low-cost: Utilizați fibra de sticlă PA6 30% pentru a echilibra costurile și performanța.
Cerințe auto-lubrifiante: Adăugați PTFE, MOS₂ (molibden disulfură) sau grafit la PA sau POM pentru a reduce frecarea și uzura.
2.. Optimizarea structurii geometrice: reducerea frecării și inerției
Structura geometrică a roții excentrice afectează în mod direct netezimea mișcării, pierderea de frecare și rezistența inerțială.
Optimizarea excentricității și a profilului
Roata excentrică circulară tradițională: simplă de fabricat, dar curba de mișcare nu este suficient de netedă și ușor de produs.
Plan de îmbunătățire:
Roata excentrică involutică: oferă o traiectorie de mișcare mai ușoară și reduce vibrațiile.
Profilul cicloid modificat: optimizează distribuția tensiunii de contact și îmbunătățește durata de viață.
Proiectare asimetrică: optimizează pentru legile specifice ale mișcării, cum ar fi mecanismele CAM.
Design ușor
Structura goală: săpați găurile de reducere a greutății în zonele care nu sunt stresate (cum ar fi centrul hub-ului) pentru a reduce momentul de inerție.
Optimizare topologică: Utilizați analiza elementelor finite (FEA) pentru a determina distribuția optimă a materialelor și pentru a evita concentrația de stres.
Structura cu pereți subțiri: reduceți grosimea peretelui, asigurând în același timp rigiditatea, cum ar fi utilizarea coastelor în loc de structuri solide.
Optimizarea suprafeței de contact
Frecarea rulantă în loc de frecare glisantă: adăugați rulmenți de ac sau ghiduri de bilă între roata excentrică și adept pentru a reduce pierderea de frecare.
Microtextura de suprafață: prelucrarea laserului sau gravarea mucegaiului micro gropi sau caneluri pentru a îmbunătăți distribuția lubrifiantului.
Optimizarea pieselor de împerechere: Evitați împerecherea acelorași materiale (cum ar fi pom la pom), recomandați pom la oțel sau PA la oțel inoxidabil.
3. Optimizare tribologică: reducerea pierderii de energie
Fricțiunea este principalul factor care afectează eficiența mecanică, care poate fi optimizată în următoarele moduri:
Proiectare auto-lubrifiantă
Lubrifiere încorporată: Adăugați PTFE, Grafit sau MOS₂ la matricea din plastic pentru a obține auto-lubrifiarea.
Procesul de imersiune a uleiului: scufundați excentric în uleiul de lubrifiere pentru a permite uleiului să pătrundă în micropore pentru lubrifiere pe termen lung.
Tehnologie de acoperire de suprafață
DLC (film de carbon asemănător cu diamantul): frecare ultra-grea, scăzută, potrivită pentru cerințele de rezistență ridicată la uzură.
PTFE SPRAY: reduceți coeficientul de frecare, potrivit pentru scenarii cu viteză mică și cu sarcină mare.
Anodizarea (aplicabilă pieselor de împerechere a metalelor): creșterea durității suprafeței și reducerea uzurii.
Optimizarea metodei de ungere
Lubrifierea grăsimii: potrivită pentru excentrice medii și mici, care necesită întreținere regulată.
Lubrifiere solidă: cum ar fi garniturile de grafit, potrivite pentru scenarii fără întreținere.
Optimizarea frecării uscate: Alegeți o combinație de materiale cu frecare scăzută (cum ar fi POM pe oțel).
4. Optimizarea procesului de fabricație: îmbunătățirea preciziei și a consecvenței
Procesul de fabricație afectează în mod direct precizia dimensională și proprietățile mecanice ale roții excentrice.
Turnare prin injecție de precizie
Precizia mucegaiului: Asigurați -vă că toleranța la cavitate este ≤0.02mm pentru a evita burr -urile și blițul.
Optimizarea parametrilor procesului: reglați temperatura, presiunea și timpul de răcire a injecției pentru a reduce deformarea stresului intern.
Post-procesare: eliminați stresul rezidual prin tratamentul de recoacere pentru a îmbunătăți stabilitatea dimensională.
Corecție de prelucrare
Finisare CNC: Efectuați procesare secundară pe suprafețele cheie de contact pentru a asigura rugozitatea suprafeței (RA≤0,8 μm).
Corecția de echilibrare dinamică: roțile excentrice de mare viteză necesită teste de echilibrare dinamică, iar cantitatea de dezechilibru este ajustată prin foraj sau contragreunători.
Imprimare 3D (prototipare rapidă)
Pentru verificarea proiectării: utilizați SLS (nylon) sau MJF (HP Multi Jet Fusion) pentru a imprima probe de testare.
Producție mică de loturi: potrivită pentru roți excentrice personalizate, dar puterea nu este la fel de bună ca piesele modelate prin injecție.
