1. Materialoptimering: Välj högpresterande teknikplast
Den mekaniska effektiviteten för plastexcentriker påverkas av materiell styrka, slitbeständighet och friktionskoefficient. Olika plastmaterial har olika mekaniska egenskaper och måste väljas enligt specifika arbetsförhållanden.
Jämförelse av vanliga plastmaterial
| Material | karakteristisk | Tillämpliga scenarier |
| POM (polyoximetylen) | Hög styrka, låg friktion, trötthetsmotstånd, men mottaglig för syra- och alkalikorrosion | Precisionsöverföring, medelstora och låg belastning excentriskt hjul |
| PA (nylon) | God seghet och slitmotstånd, men dimensionerna är instabila efter att ha absorberat fukt | Universal excentrisk, smörjmedel kan läggas till för att förbättra prestandan |
| PA GF (glasfiberförstärkt nylon) | Hög styvhet och krypmotstånd, men något högre friktionskoefficient | Universal excentrisk, smörjmedel kan läggas till för att förbättra prestandan |
| Kika (polyetheretherketone) | Hög temperaturmotstånd (260 ° C), hög styrka, låg slitage, men höga kostnader | Aerospace, medicinsk utrustning och andra scenarier med hög efterfrågan |
| PTFE (polytetrafluoroetylen) | Ultra-låg friktion, självsmörjande, men låg mekanisk styrka | Används i beläggningar eller kompositmaterial för att minska friktionen |
Materialoptimeringsstrategi
Hög dynamisk belastning: Välj Peek eller POM för att säkerställa hög styrka och låg friktion.
Lågkostnadslösning: Använd PA6 30% glasfiber för att balansera kostnader och prestanda.
Självsmörjande krav: Tillsätt PTFE, MOS₂ (molybden disulfid) eller grafit till PA eller POM för att minska friktion och slitage.
2. Optimering av geometrisk struktur: Minska friktion och tröghet
Den geometriska strukturen i det excentriska hjulet påverkar direkt dess rörelsesläthet, friktionsförlust och tröghetsmotstånd.
Optimering av excentricitet och profil
Traditionellt cirkulärt excentriskt hjul: Enkelt att tillverka, men rörelsekurvan är inte tillräckligt smidig och lätt att skapa påverkan.
Förbättringsplan:
Involverat excentriskt hjul: Ger en jämnare rörelsebana och minskar vibrationer.
Modifierad cykloidprofil: Optimerar kontaktstressfördelningen och förbättrar livet.
Asymmetrisk design: Optimerar för specifika rörelselagar, såsom CAM -mekanismer.
Lättvikt
Hollow Structure: Gräva viktreducerande hål i icke-stressade områden (till exempel mitten av navet) för att minska tröghetsmomentet.
Topologisk optimering: Använd ändlig elementanalys (FEA) för att bestämma den optimala materialfördelningen och undvika spänningskoncentration.
Tunnväggig struktur: Minska väggtjockleken medan du säkerställer styvhet, till exempel att använda revben istället för fasta strukturer.
Kontaktytoptimering
Rullande friktion istället för att glida friktion: Tillsätt nållager eller kulguider mellan det excentriska hjulet och följaren för att minska friktionsförlusten.
Ytmikrotexture: Laserbearbetning eller mögel etsning av mikrogropar eller spår för att förbättra smörjmedelsfördelningen.
Parningsdelar Optimering: Undvik att para samma material (t.ex. Pom till Pom), rekommendera Pom till stål eller PA till rostfritt stål.
3. Tribologisk optimering: minska energiförlusten
Friktion är den viktigaste faktorn som påverkar mekanisk effektivitet, som kan optimeras på följande sätt:
Självsmörjande design
Inbäddad smörjning: Tillsätt PTFE, grafit eller MOS₂ till plastmatrisen för att uppnå självsmörjning.
Oljefördjupningsprocess: Fördjupa det excentriska i smörjolja för att låta oljan tränga in i mikroporerna för långvarig smörjning.
Ytbeläggningsteknik
DLC (diamantliknande kolfilm): Ultrahård, låg friktion, lämplig för krav på hög slitstyrka.
PTFE-sprutning: Minska friktionskoefficienten, lämplig för låghastighets- och högbelastningsscenarier.
Anodisering (tillämplig på metallparningsdelar): Öka ythårdheten och minska slitage.
Smörjmetodoptimering
Smörjning av fett: Lämplig för medelstora och låghastighets excentriker, vilket kräver regelbundet underhåll.
Solid smörjning: såsom grafitpackningar, lämpliga för underhållsfria scenarier.
Torr friktion Optimering: Välj en lågfriktionsmaterialkombination (som POM på stål).
4. Tillverkningsprocessoptimering: Förbättra noggrannhet och konsistens
Tillverkningsprocessen påverkar direkt den excentriska hjulets dimensionella noggrannhet och mekaniska egenskaper.
Precisionsinjektion
Mögelnoggrannhet: Se till att kavitetstoleransen är ≤0,02 mm för att undvika burrs och blixt.
Processparameteroptimering: Justera injektionstemperatur, tryck och kyltid för att minska den inre stressdeformationen.
Efterbehandling: Eliminera återstående stress genom glödgning av behandling för att förbättra dimensionell stabilitet.
Bearbetningskorrigering
CNC -efterbehandling: Utför sekundärbehandling på nyckelkontaktytor för att säkerställa ytråhet (RA≤0,8μm).
Dynamisk balanseringskorrigering: Höghastighets excentriska hjul kräver dynamiska balanseringstester, och obalansmängden justeras genom borrning eller motvikter.
3D -utskrift (snabb prototypning)
För designverifiering: Använd SLS (Nylon) eller MJF (HP Multi Jet Fusion) för att skriva ut testprover.
Liten satsproduktion: Lämplig för anpassade excentriska hjul, men styrkan är inte lika bra som formsprutade delar.
