Bucșă de arceste o componentă compozită care combină funcțiile elementelor elastice și ale bucșelor din sistemele mecanice. Este utilizată pe scară largă în scenarii precum absorbția șocurilor, amortizarea, poziționarea și reducerea frecării. Funcțiile sale principale pot fi rezumate după cum urmează:
1. Absorbția șocurilor și amortizarea impactului
Bucșele cu arc absorb vibrațiile mecanice și energia de impact instantanee prin intermediul materialelor elastice (cum ar ficauciuc, structuri de arcuri din poliuretan sau metal). De exemplu, în sistemul de suspensie al automobilelor, bucșele de arcuri sunt instalate între brațul de control și cadru, care pot atenua eficient vibrațiile transmise caroseriei de denivelările de pe șosea și pot îmbunătăți confortul la rulare. Caracteristicile sale de deformare elastică pot converti vibrațiile de înaltă frecvență în disiparea energiei termice și pot reduce riscul de rezonanță a sistemului.
2. Reduce frecarea și uzura
Ca mediu de interfață pentru piesele mobile, bucșele cu arc reduc coeficientul de frecare prin izolarea contactului direct dintre metale. De exemplu, arborele de transmisiebucșăutilizează un strat lubrifiant intern sau un material autolubrifiant (cum ar fi PTFE) pentru a reduce rezistența la rotație, protejând în același timp fusul de uzură și prelungind durata de viață a componentei. În mecanismele cu mișcare alternativă, elasticitatea sa poate compensa și abaterile axiale și poate evita uzura anormală cauzată de nealiniere.
3. Suport și poziționare
Bucșele cu arc oferă suport flexibil pentru piesele în mișcare și au funcții de poziționare. În îmbinările roboților industriali, acestea pot rezista la sarcini radiale și permit devieri unghiulare mici, asigurând mișcarea flexibilă a brațului robotului, menținând în același timp stabilitatea structurală. În plus, designul de preîncărcare poate ajusta spațiul dintre componente pentru a preveni zgomotul sau pierderea de precizie cauzată de slăbire.
4. Controlul zgomotului
Proprietățile ridicate de amortizare ale materialelor elastice pot suprima propagarea zgomotului de vibrație. De exemplu, utilizareabucșe de cauciucÎn baza motoarelor electrocasnice, zgomotul de funcționare poate fi redus cu 10-15 decibeli. În cutiile de viteze, bucșele cu arc pot bloca, de asemenea, calea de transmitere a sunetului structural și pot îmbunătăți performanța NVH (zgomot, vibrații și duritate).
5. Prelungiți durata de viață a echipamentului
Prin absorbția completă a șocurilor, reducerea zgomotului și reducerea frecării, bucșele cu arc reduc semnificativ daunele provocate de oboseală mecanică. Statisticile arată că, în ingineria mașinilor, bucșele optimizate pot crește durata de viață a componentelor cheie cu peste 30%. Modul de defectare este în principal îmbătrânirea materialului, mai degrabă decât fracturarea bruscă, ceea ce este convenabil pentru mentenanța predictivă.
Selecția materialelor și a designului
- Bucșă de cauciuc: cost redus, performanță bună de amortizare, dar rezistență slabă la temperaturi ridicate (de obicei <100℃).
- Bucșă din poliuretan: rezistență mare la uzură, potrivită pentru scenarii de încărcare mare, dar ușor de casat la temperaturi scăzute.
- Bucșă metalică cu arc: rezistență la temperaturi ridicate, durată lungă de viață, utilizată mai ales în medii extreme, cum ar fi industria aerospațială, dar necesită un sistem de lubrifiere.
Aplicații tipice
- Domeniul auto: suspensie motor, biele suspensie.
- Echipamente industriale: suport pentru conducte de pompe, supape, tampon de matriță pentru mașini-unelte de ștanțat.
- Instrumente de precizie: izolare seismică pe platformă optică, poziționare echipamente semiconductoare.
Bucșele elastice ating un echilibru între susținerea rigidă și ajustarea flexibilă prin combinarea mecanicii elastice cu știința materialelor. Proiectarea lor trebuie să ia în considerare în mod cuprinzător tipul de sarcină (statică/dinamică), intervalul de frecvență și factorii de mediu. Tendința viitoare se va dezvolta către materiale inteligente (cum ar fi elastomerii magnetoreologici) și modularizare pentru a se adapta la nevoi inginerești mai complexe.
Data publicării: 10 martie 2025
