1. تحسين المواد: اختر بلاستيك هندسي عالي الأداء
تتأثر الكفاءة الميكانيكية للزواج البلاستيكي بقوة المواد ومقاومة التآكل ومعامل الاحتكاك. المواد البلاستيكية المختلفة لها خصائص ميكانيكية مختلفة وتحتاج إلى اختيارها وفقًا لظروف عمل محددة.
مقارنة بين المواد البلاستيكية الشائعة
| مادة | خاصية | السيناريوهات المعمول بها |
| بوم (polyoxymethylene) | قوة عالية ، احتكاك منخفض ، مقاومة التعب ، ولكن عرضة للتآكل الحمضي والقلوي | انتقال الدقة ، عجلة غريب الأطوار متوسطة ومنخفضة الحمل |
| السلطة الفلسطينية (النايلون) | صلابة جيدة ومقاومة للارتداء ، ولكن الأبعاد غير مستقرة بعد امتصاص الرطوبة | يمكن إضافة غريبة الأطوار العالمية ، ومواد التشحيم لتعزيز الأداء |
| PA GF (الألياف الزجاجية المعززة نايلون) | صلابة عالية ومقاومة زحف ، ولكن معامل الاحتكاك أعلى قليلا | يمكن إضافة غريبة الأطوار العالمية ، ومواد التشحيم لتعزيز الأداء |
| نظرة خاطفة (polyetheretketone) | مقاومة درجات الحرارة العالية (260 درجة مئوية) ، قوة عالية ، ارتداء منخفض ، ولكن تكلفة عالية | الفضاء والمعدات الطبية وغيرها من السيناريوهات عالية الطلب |
| PTFE (polytetrafluoroethylene) | الاحتكاك المنخفض للغاية ، والتشحيم الذاتي ، ولكن قوة ميكانيكية منخفضة | تستخدم في الطلاء أو المواد المركبة لتقليل الاحتكاك |
استراتيجية تحسين المواد
الحمل الديناميكي العالي: اختر نظرة خاطفة أو بوم لضمان قوة عالية واحتكاك منخفض.
حل منخفض التكلفة: استخدم PA6 30 ٪ من الألياف الزجاجية لتحقيق التوازن بين التكلفة والأداء.
متطلبات التشتري الذاتي: إضافة PTFE ، MOS₂ (ثاني كبريتيد الموليبدينوم) أو الجرافيت إلى PA أو POM لتقليل الاحتكاك والارتداء.
2. تحسين الهيكل الهندسي: تقليل الاحتكاك والقصور الذاتي
يؤثر الهيكل الهندسي للعجلة غريب الأطوار بشكل مباشر على نعومة الحركة وفقدان الاحتكاك والمقاومة بالقصور الذاتي.
تحسين غريب الأطوار والملف الشخصي
عجلة غريب الأطوار الدائرية التقليدية: بسيطة للتصنيع ، لكن منحنى الحركة ليس سلسًا بما يكفي ويسهل إنتاجه.
خطة التحسين:
عجلة غريب الأطوار: توفر مسار حركة أكثر سلاسة ويقلل من الاهتزاز.
ملف تعريف Cycloid المعدل: يحسن توزيع إجهاد الاتصال ويحسن الحياة.
التصميم غير المتماثل: تحسين لقوانين الحركة المحددة ، مثل آليات CAM.
تصميم خفيف الوزن
هيكل جوفاء: حفر ثقوب تقليص الوزن في المناطق غير المجهدة (مثل مركز المحور) لتقليل لحظة القصور الذاتي.
التحسين الطوبولوجي: استخدم تحليل العناصر المحدودة (FEA) لتحديد توزيع المواد الأمثل وتجنب تركيز الإجهاد.
بنية رقيقة الجدران: تقليل سمك الجدار مع ضمان الصلابة ، مثل استخدام الأضلاع بدلاً من الهياكل الصلبة.
تلامس السطح الأمثل
الاحتكاك المتداول بدلاً من الاحتكاك المنزلق: أضف محامل الإبرة أو أدلة الكرة بين العجلة غريب الأطوار والمتابع لتقليل فقدان الاحتكاك.
Microtexture السطح: معالجة الليزر أو الحفر الدقيقة للحفر أو الأخاديد لتحسين توزيع مواد التشحيم.
تحسين أجزاء التزاوج: تجنب إقران المواد نفسها (مثل POM إلى POM) ، أوصي بومبر للصلب أو السلطة الفولاذ المقاوم للصدأ.
3. التحسين القبلي: تقليل فقدان الطاقة
الاحتكاك هو العامل الرئيسي الذي يؤثر على الكفاءة الميكانيكية ، والتي يمكن تحسينها بالطرق التالية:
التصميم الذاتي للتشحيم
التزييت المدمج: أضف PTFE أو الجرافيت أو mos₂ إلى المصفوفة البلاستيكية لتحقيق التقييد الذاتي.
عملية الانغماس في الزيت: غمر غريب الأطوار في زيوت التشحيم للسماح للزيت باختراق micropores لتزييت طويل الأجل.
تكنولوجيا الطلاء السطحية
DLC (فيلم الكربون الذي يشبه الماس): الاحتكاك المتشدد ، المنخفض ، مناسب لمتطلبات مقاومة التآكل العالية.
رش PTFE: تقليل معامل الاحتكاك ، مناسب لسيناريوهات منخفضة السرعة وعالية التحميل.
الأنود (ينطبق على أجزاء التزاوج المعدنية): زيادة صلابة السطح وتقليل التآكل.
طريقة التشحيم تحسين
تزييت الشحوم: مناسبة للزواج المتوسطة والمنخفضة السرعة ، والتي تتطلب صيانة منتظمة.
تزييت صلب: مثل حشيات الجرافيت ، مناسبة للسيناريوهات الخالية من الصيانة.
تحسين الاحتكاك الجاف: اختر مزيجًا من مواد الإحصاء منخفضة (مثل POM على الصلب).
4. تحسين عملية التصنيع: تحسين الدقة والاتساق
تؤثر عملية التصنيع بشكل مباشر على دقة الأبعاد والخصائص الميكانيكية للعجلة غريب الأطوار.
صب الدقة
دقة العفن: تأكد من أن تحمل التجويف هو ≤0.02mm لتجنب النحو والفلاش.
تحسين المعلمة: اضبط درجة حرارة الحقن والضغط ووقت التبريد لتقليل تشوه الإجهاد الداخلي.
ما بعد المعالجة: القضاء على الإجهاد المتبقي من خلال العلاج الصلب لتحسين الاستقرار الأبعاد.
تصحيح الآلات
الانتهاء من CNC: إجراء معالجة ثانوية على أسطح الاتصال الرئيسية لضمان خشونة السطح (RA≤0.8μm).
تصحيح الموازنة الديناميكية: تتطلب عجلات غريب الأطوار عالية السرعة اختبارات موازنة ديناميكية ، ويتم ضبط كمية الخلل عن طريق الحفر أو الموازنة.
طباعة ثلاثية الأبعاد (النماذج الأولية السريعة)
للتحقق من التصميم: استخدم SLS (النايلون) أو MJF (HP Multi Jet Fusion) لطباعة عينات الاختبار.
إنتاج الدُفعات الصغيرة: مناسبة للعجلات غريب الأطوار المخصصة ، ولكن القوة ليست جيدة مثل الأجزاء المصبوبة بالحقن.
