1. Optimalisasi Bahan: Pilih plastik rekayasa berkinerja tinggi
Efisiensi mekanis eksentrik plastik dipengaruhi oleh kekuatan material, ketahanan aus dan koefisien gesekan. Bahan plastik yang berbeda memiliki sifat mekanik yang berbeda dan perlu dipilih sesuai dengan kondisi kerja tertentu.
Perbandingan bahan plastik umum
| Bahan | ciri | Skenario yang berlaku |
| POM (polioksimetilen) | Kekuatan tinggi, gesekan rendah, ketahanan kelelahan, tetapi rentan terhadap korosi asam dan alkali | Transmisi presisi, roda eksentrik beban sedang dan rendah |
| PA (Nylon) | Ketangguhan dan ketahanan aus yang baik, tetapi dimensinya tidak stabil setelah menyerap kelembaban | Universal Eksentrik, pelumas dapat ditambahkan untuk meningkatkan kinerja |
| PA GF (Nylon Bertulang Serat Kaca) | Kekakuan tinggi dan resistensi creep, tetapi koefisien gesekan yang sedikit lebih tinggi | Universal Eksentrik, pelumas dapat ditambahkan untuk meningkatkan kinerja |
| Peek (Polyetheretherketone) | Resistensi suhu tinggi (260 ° C), kekuatan tinggi, keausan rendah, tetapi biaya tinggi | Aerospace, peralatan medis, dan skenario permintaan tinggi lainnya |
| PTFE (Polytetrafluoroethylene) | Gesekan ultra-rendah, melumasi sendiri, tetapi kekuatan mekanik yang rendah | Digunakan dalam pelapis atau bahan gabungan untuk mengurangi gesekan |
Strategi optimasi material
Beban Dinamis Tinggi: Pilih Peek atau POM untuk memastikan kekuatan tinggi dan gesekan rendah.
Solusi berbiaya rendah: Gunakan serat kaca PA6 30% untuk menyeimbangkan biaya dan kinerja.
Persyaratan yang melumasi sendiri: Tambahkan PTFE, MOS₂ (Molybdenum disulfide) atau grafit ke PA atau POM untuk mengurangi gesekan dan keausan.
2. Optimalisasi Struktur Geometris: Mengurangi Gesekan dan Inersia
Struktur geometris roda eksentrik secara langsung mempengaruhi kelancaran geraknya, kehilangan gesekan dan resistensi inersia.
Optimalisasi eksentrisitas dan profil
Roda eksentrik melingkar tradisional: mudah diproduksi, tetapi kurva gerak tidak cukup halus dan mudah menghasilkan dampak.
Rencana Peningkatan:
Roda Eksentrik Involute: Menyediakan lintasan gerak yang lebih halus dan mengurangi getaran.
Profil Cycloid yang Dimodifikasi: Mengoptimalkan distribusi tegangan kontak dan meningkatkan kehidupan.
Desain asimetris: Mengoptimalkan hukum gerak tertentu, seperti mekanisme CAM.
Desain ringan
Struktur berongga: Gali lubang pereduksi berat di daerah yang tidak tertekan (seperti pusat hub) untuk mengurangi momen inersia.
Optimalisasi Topologis: Gunakan Analisis Elemen Hingga (FEA) untuk menentukan distribusi material yang optimal dan menghindari konsentrasi tegangan.
Struktur berdinding tipis: Mengurangi ketebalan dinding sambil memastikan kekakuan, seperti menggunakan tulang rusuk, bukan struktur padat.
Hubungi Optimalisasi Permukaan
Gesekan bergulir alih -alih gesekan geser: Tambahkan bantalan jarum atau panduan bola antara roda eksentrik dan pengikut untuk mengurangi kehilangan gesekan.
Permukaan Microtexture: Pemrosesan laser atau cetakan lubang mikro atau alur untuk meningkatkan distribusi pelumas.
Pengoptimalan suku cadang perkawinan: Hindari memasangkan bahan yang sama (seperti POM ke POM), merekomendasikan POM ke baja atau PA ke stainless steel.
3. Optimalisasi Tribologis: Mengurangi Kehilangan Energi
Gesekan adalah faktor utama yang mempengaruhi efisiensi mekanis, yang dapat dioptimalkan dengan cara berikut:
Desain yang melumasi sendiri
Pelumasan tertanam: Tambahkan PTFE, grafit atau mos₂ ke matriks plastik untuk mencapai pelumasan diri.
Proses Perendaman Minyak: Rendam eksentrik dalam minyak pelumas untuk memungkinkan minyak menembus ke dalam mikropori untuk pelumasan jangka panjang.
Teknologi Pelapisan Permukaan
DLC (film karbon seperti berlian): Ultra-keras, gesekan rendah, cocok untuk persyaratan ketahanan aus tinggi.
PTFE Penyemprotan: Kurangi koefisien gesekan, cocok untuk skenario berkecepatan rendah dan beban tinggi.
Anodisasi (berlaku untuk bagian kawin logam): Tingkatkan kekerasan permukaan dan mengurangi keausan.
Optimalisasi metode pelumasan
Pelumasan minyak: Cocok untuk eksentrik menengah dan rendah, membutuhkan pemeliharaan rutin.
Pelumasan Padat: seperti gasket grafit, cocok untuk skenario bebas perawatan.
Optimalisasi gesekan kering: Pilih kombinasi bahan gesekan rendah (seperti POM pada baja).
4. Optimalisasi Proses Pabrikan: Meningkatkan Akurasi dan Konsistensi
Proses pembuatan secara langsung mempengaruhi akurasi dimensi dan sifat mekanik roda eksentrik.
Cetakan injeksi presisi
Akurasi cetakan: Pastikan toleransi rongga adalah ≤0.02mm untuk menghindari gerinda dan flash.
Optimalisasi Parameter Proses: Sesuaikan suhu injeksi, tekanan, dan waktu pendinginan untuk mengurangi deformasi stres internal.
Pasca Pemrosesan: Menghilangkan stres residual melalui pengobatan anil untuk meningkatkan stabilitas dimensi.
Koreksi pemesinan
Finishing CNC: Lakukan pemrosesan sekunder pada permukaan kontak utama untuk memastikan kekasaran permukaan (RA≤0.8μm).
Koreksi penyeimbangan dinamis: Roda eksentrik berkecepatan tinggi memerlukan tes penyeimbangan dinamis, dan jumlah ketidakseimbangan disesuaikan dengan pengeboran atau penyeimbang.
Pencetakan 3D (prototyping cepat)
Untuk verifikasi desain: Gunakan SLS (Nylon) atau MJF (HP Multi Jet Fusion) untuk mencetak sampel uji.
Produksi batch kecil: Cocok untuk roda eksentrik yang disesuaikan, tetapi kekuatannya tidak sebagus bagian cetakan injeksi.
