1. Optimisation des matériaux: choisissez des plastiques d'ingénierie haute performance
L'efficacité mécanique des excentriques plastiques est affectée par la résistance du matériau, la résistance à l'usure et le coefficient de frottement. Différents matériaux plastiques ont des propriétés mécaniques différentes et doivent être sélectionnés en fonction de conditions de travail spécifiques.
Comparaison des matériaux plastiques communs
| Matériel | caractéristiques | Scénarios applicables |
| POM (polyoxyméthylène) | Haute résistance, faible frottement, résistance à la fatigue, mais sensible à la corrosion acide et alcaline | Transmission de précision, roue excentrique à charge moyenne et basse |
| PA (nylon) | Bonne résistance à la ténacité et à l'usure, mais les dimensions sont instables après avoir absorbé l'humidité | Excentrique universel, un lubrifiant peut être ajouté pour améliorer les performances |
| PA GF (nylon renforcé en fibres de verre) | Rimidité élevée et résistance au fluage, mais coefficient de frottement légèrement plus élevé | Excentrique universel, un lubrifiant peut être ajouté pour améliorer les performances |
| Peek (PolyetheTheThekeTone) | Résistance à haute température (260 ° C), haute résistance, usure faible, mais coût élevé | Aérospatial, équipement médical et autres scénarios à haute demande |
| PTFE (polytétrafluoroéthylène) | Frottement ultra-bas, auto-lubrifiant, mais faible résistance mécanique | Utilisé dans les revêtements ou les matériaux composites pour réduire les frictions |
Stratégie d'optimisation des matériaux
Charge dynamique élevée: choisissez un aperçu ou un pom pour assurer une forte résistance et une faible frottement.
Solution à faible coût: utilisez PA6 30% de fibres de verre pour équilibrer le coût et les performances.
Exigences d'auto-lubrification: Ajouter le PTFE, le MOS₂ (disulfure de molybdène) ou le graphite à PA ou POM pour réduire le frottement et l'usure.
2. Optimisation de la structure géométrique: réduction de la friction et de l'inertie
La structure géométrique de la roue excentrique affecte directement sa douceur de mouvement, sa perte de friction et sa résistance inertielle.
Optimisation de l'excentricité et du profil
Roue excentrique circulaire traditionnelle: simple à fabriquer, mais la courbe de mouvement n'est pas assez fluide et facile à produire un impact.
Plan d'amélioration:
Roue excentrique involute: fournit une trajectoire de mouvement plus fluide et réduit les vibrations.
Profil cycloïde modifié: optimise la distribution des contraintes de contact et améliore la vie.
Conception asymétrique: optimise les lois de mouvement spécifiques, telles que les mécanismes CAM.
Conception légère
Structure creuse: Creusez les trous de réduction du poids dans les zones non stressées (comme le centre du moyeu) pour réduire le moment d'inertie.
Optimisation topologique: utilisez une analyse par éléments finis (FEA) pour déterminer la distribution optimale des matériaux et éviter la concentration de contrainte.
Structure à parois minces: Réduisez l'épaisseur de la paroi tout en assurant une rigidité, comme l'utilisation des côtes au lieu de structures solides.
Optimisation de surface de contact
Frottement roulant au lieu de glisser frottement: ajoutez des roulements à aiguille ou des guides de balle entre la roue excentrique et le suiveur pour réduire la perte de frottement.
Microtexture de surface: Traitement au laser ou gravure de la moule Micro Pits ou rainures pour améliorer la distribution du lubrifiant.
Optimisation des pièces d'accouplement: Évitez d'associer les mêmes matériaux (comme POM à POM), recommandez POM à l'acier ou en PA en acier inoxydable.
3. Optimisation tribologique: réduire la perte d'énergie
La friction est le principal facteur affectant l'efficacité mécanique, qui peut être optimisée de la manière suivante:
Conception d'auto-lubrification
Lubrification intégrée: ajouter du PTFE, du graphite ou des mos₂ à la matrice en plastique pour atteindre l'auto-lubrification.
Processus d'immersion de l'huile: immerger l'excentrique dans l'huile lubrifiante pour permettre à l'huile de pénétrer dans les micropores pour une lubrification à long terme.
Technologie de revêtement de surface
DLC (film de carbone de type diamant): ultra-dure et faible frottement, adapté aux exigences de résistance à l'usure élevée.
Papez PTFE: Réduisez le coefficient de frottement, adapté aux scénarios à basse vitesse et à haute charge.
Anodisation (applicable aux pièces d'accouplement métallique): augmenter la dureté de surface et réduire l'usure.
Optimisation de la méthode de lubrification
Lubrification de la graisse: adapté aux excentriques moyens et à basse vitesse, nécessitant un entretien régulier.
Lubrification solide: comme les joints en graphite, adaptés aux scénarios sans entretien.
Optimisation de frottement sèche: choisissez une combinaison de matériaux à faible friction (comme POM sur l'acier).
4. Optimisation du processus de fabrication: améliorer la précision et la cohérence
Le processus de fabrication affecte directement la précision dimensionnelle et les propriétés mécaniques de la roue excentrique.
Moulage par injection de précision
Précision des moisissures: assurez-vous que la tolérance à la cavité est ≤0,02 mm pour éviter les bavures et les flashs.
Optimisation du paramètre de processus: ajustez la température, la pression et le temps de refroidissement de l'injection pour réduire la déformation de contrainte interne.
Post-traitement: éliminer le stress résiduel par le traitement de recuit pour améliorer la stabilité dimensionnelle.
Correction d'usinage
Finition CNC: effectuez un traitement secondaire sur les surfaces de contact clés pour assurer la rugosité de surface (RA≤0,8 μm).
Correction d'équilibrage dynamique: les roues excentriques à grande vitesse nécessitent des tests d'équilibrage dynamique, et la quantité de déséquilibre est ajustée par forage ou contrepoids.
Impression 3D (prototypage rapide)
Pour la vérification de la conception: utilisez SLS (nylon) ou MJF (HP Multi Jet Fusion) pour imprimer des échantillons de test.
Production de petits lots: Convient pour les roues excentriques personnalisées, mais la résistance n'est pas aussi bonne que les pièces moulées par injection.
