1. بهینه سازی مواد: پلاستیک های مهندسی با کارایی بالا را انتخاب کنید
راندمان مکانیکی خارج از مرکز پلاستیکی تحت تأثیر قدرت مواد ، مقاومت سایش و ضریب اصطکاک است. مواد پلاستیکی مختلف دارای خواص مکانیکی متفاوتی هستند و باید با توجه به شرایط خاص کار انتخاب شوند.
مقایسه مواد پلاستیکی رایج
| مادی | مشخصه | سناریوهای قابل اجرا |
| POM (پلیوکسی متیلن) | مقاومت بالا ، اصطکاک کم ، مقاومت در برابر خستگی ، اما مستعد ابتلا به خوردگی اسید و قلیایی است | انتقال دقیق ، چرخ خارج از مرکز بار متوسط و کم |
| PA (نایلون) | سختی و مقاومت در برابر سایش ، اما ابعاد پس از جذب رطوبت ناپایدار است | برای افزایش عملکرد می توان روان کننده جهانی را اضافه کرد |
| PA GF (نایلون تقویت شده فیبر شیشه ای) | استحکام بالا و مقاومت در برابر خزش ، اما ضریب اصطکاک کمی بالاتر | برای افزایش عملکرد می توان روان کننده جهانی را اضافه کرد |
| Peek (Polyetheretherketone) | مقاومت در برابر دمای بالا (260 درجه سانتیگراد) ، استحکام بالا ، ساییدگی کم ، اما هزینه بالا | هوافضا ، تجهیزات پزشکی و سایر سناریوهای پر تقاضا |
| PTFE (Polytetrafluoroethylene) | اصطکاک فوق العاده کم ، خودآزمایی ، اما قدرت مکانیکی کم | برای کاهش اصطکاک در روکش ها یا مواد کامپوزیت استفاده می شود |
استراتژی بهینه سازی مواد
بار پویا بالا: برای اطمینان از مقاومت بالا و اصطکاک کم ، PEEK یا POM را انتخاب کنید.
راه حل کم هزینه: از فیبر شیشه ای 30 ٪ PA6 برای تعادل هزینه و عملکرد استفاده کنید.
الزامات خودآزمایی: PTFE ، MOS₂ (دی سولفید مولیبدن) یا گرافیت را به PA یا POM اضافه کنید تا اصطکاک و سایش را کاهش دهید.
2. بهینه سازی ساختار هندسی: کاهش اصطکاک و اینرسی
ساختار هندسی چرخ خارج از مرکز به طور مستقیم بر صافی حرکت ، از دست دادن اصطکاک و مقاومت اینرسی تأثیر می گذارد.
بهینه سازی خارج از مرکز و مشخصات
چرخ سنتی دایره ای خارج از مرکز: ساخت ساده ، اما منحنی حرکت به اندازه کافی صاف و آسان برای ایجاد ضربه نیست.
برنامه بهبود:
چرخ خارج از مرکز: یک مسیر حرکتی نرم تر را فراهم می کند و لرزش را کاهش می دهد.
مشخصات سیکلوئید اصلاح شده: توزیع استرس تماس را بهینه کرده و زندگی را بهبود می بخشد.
طراحی نامتقارن: برای قوانین حرکتی خاص مانند مکانیسم های بادامک بهینه می شود.
طراحی سبک وزن
ساختار توخالی: سوراخ های کاهش وزن را در مناطق غیر استرس (مانند مرکز توپی) حفر کنید تا لحظه بی تحرکی کاهش یابد.
بهینه سازی توپولوژیکی: از تجزیه و تحلیل عناصر محدود (FEA) برای تعیین توزیع بهینه مواد و جلوگیری از غلظت استرس استفاده کنید.
ساختار دیواره نازک: ضمن اطمینان از سفتی ، ضخامت دیواره را کاهش دهید ، مانند استفاده از دنده ها به جای ساختارهای جامد.
بهینه سازی سطح تماس
اصطکاک نورد به جای اصطکاک کشویی: یاطاقان سوزن یا راهنمای توپ را بین چرخ خارج از مرکز و پیروان اضافه کنید تا از دست دادن اصطکاک کاهش یابد.
ریزگردهای سطح: پردازش لیزر یا میکرو چاله ها یا شیارها برای بهبود توزیع روان کننده.
بهینه سازی قطعات جفت گیری: از جفت کردن همان مواد (مانند POM به POM) خودداری کنید ، POM را به فولاد یا PA را به فولاد ضد زنگ توصیه کنید.
3. بهینه سازی تریبولوژیک: کاهش انرژی را کاهش دهید
اصطکاک عامل اصلی مؤثر بر کارآیی مکانیکی است ، که می تواند به روش های زیر بهینه شود:
طراحی خودکشی
روغن کاری تعبیه شده: برای دستیابی به خودآزمایی ، PTFE ، Graphite یا Mos₂ را به ماتریس پلاستیکی اضافه کنید.
فرآیند غوطه وری روغن: غوطه وری را در روغن روغن کاری غوطه ور کنید تا روغن بتواند برای روانکاری طولانی مدت به میکروپورها نفوذ کند.
فناوری پوشش سطحی
DLC (فیلم کربن مانند الماس): فوق العاده سخت ، اصطکاک کم ، مناسب برای نیازهای مقاومت در برابر سایش.
اسپری PTFE: ضریب اصطکاک را کاهش دهید ، مناسب برای سناریوهای کم سرعت و پر بار.
آنودایزاسیون (قابل استفاده در قسمت های جفت گیری فلزی): سختی سطح را افزایش داده و سایش را کاهش دهید.
بهینه سازی روش روغن کاری
روغن کاری گریس: مناسب برای بی نظیر متوسط و کم سرعت ، نیاز به نگهداری منظم.
روغن کاری جامد: مانند واشرهای گرافیتی ، مناسب برای سناریوهای بدون تعمیر و نگهداری.
بهینه سازی اصطکاک خشک: ترکیبی از مواد با اصطکاک کم (مانند POM روی فولاد) را انتخاب کنید.
4. بهینه سازی فرآیند تولید: دقت و قوام را بهبود بخشید
فرآیند تولید به طور مستقیم بر دقت بعدی و خصوصیات مکانیکی چرخ خارج از مرکز تأثیر می گذارد.
قالب تزریق دقیق
دقت قالب: اطمینان حاصل کنید که تحمل حفره 0.02 میلی متر برای جلوگیری از برس و فلاش است.
بهینه سازی پارامتر فرآیند: برای کاهش تغییر شکل استرس داخلی ، دمای تزریق ، فشار و زمان خنک کننده را تنظیم کنید.
پس از پردازش: استرس باقیمانده را از طریق درمان آنیل برای بهبود ثبات بعدی از بین ببرید.
تصحیح ماشین سازی
اتمام CNC: پردازش ثانویه را روی سطوح تماس کلیدی انجام دهید تا از زبری سطح اطمینان حاصل شود (RA≤0.8μm).
تصحیح تعادل پویا: چرخ های خارج از مرکز با سرعت بالا نیاز به تست تعادل پویا دارند و مقدار عدم تعادل با حفاری یا ضد وزن تنظیم می شود.
چاپ سه بعدی (نمونه سازی سریع)
برای تأیید طراحی: برای چاپ نمونه های آزمایش از SLS (نایلون) یا MJF (HP Multi Jet Fusion) استفاده کنید.
تولید دسته ای کوچک: مناسب برای چرخ های خارج از مرکز سفارشی ، اما قدرت به اندازه قطعات قالب تزریق مناسب نیست. $ $
