À medida que o equipamento industrial se torna cada vez mais sofisticado e modular, as limitações dos sistemas de transmissão rígidos estão se tornando cada vez mais proeminentes. Quando estruturas mecânicas precisam passar por espaços estreitos, obter deflexão de vários ângulos ou suportar condições complexas de trabalho, Eixo flexível universal está se tornando o principal transportador de tecnologia que rompe os limites da transmissão tradicional com sua estrutura mecânica e propriedades mecânicas exclusivas. Esse componente inovador que combina mecânica elástica e fabricação de precisão não apenas redefine a forma física de transmissão de energia, mas também gera inovação tecnológica entre indústrias.
A inovação principal do eixo flexível universal está na construção de seu sistema resistente à torção de dupla camada. A manga do fio de aço elástico externo forma uma distribuição axial de gradiente de rigidez de tração axial, mantendo a flexibilidade radial através do controle preciso do ângulo espiral. Quando o torque é transmitido, a camada do fio de aço absorve a energia de impacto através da leve deformação, convertendo a concentração de tensão do eixo rígido tradicional em energia potencial elástica distribuída. Esse projeto permite que o eixo mantenha uma eficiência de transmissão de mais de 95% quando sujeita a 200% de impacto no torque classificado, e a vida útil da fadiga é 4-6 vezes maior que a da estrutura tradicional da bainha de borracha.
Os componentes da articulação modular interna atingem a deflexão de vários ângulos por meio de ajuste de depuração esférica tridimensional. Cada unidade articular adota uma estrutura de gaiola de bola de fileira dupla e, com a fivela da mola com pré-carga ajustável, um plano de rotação estável pode ser formado dentro da faixa de ± 45 °. As juntas adjacentes são correspondidas através de superfícies côncavas assimétricas e convexas, o que não apenas garante a transmissão contínua de torque, mas também atinge uma resolução angular de 0,1 °. Essa matriz de articulação reconfigurável permite que um único eixo flexível se adapte a caminhos complexos com um raio de curvatura espacial inferior a 150 mm, fornecendo novas possibilidades para o design leve de equipamentos industriais.
Em termos de supressão de vibração, o eixo flexível universal exibe um mecanismo exclusivo de conversão de energia. Ao encontrar um impacto transitório, a estrutura espiral da camada de fio de aço elástica produz expansão e contração axiais controláveis, convertendo vibração torcional em deformação de tração e compressão. Com o revestimento de amortecimento baseado em silício, a taxa de atenuação de vibração pode atingir mais de 92%.
No nível do processo de fabricação, a tecnologia composta de fabricação aditiva e desenho a frio de precisão está reescrevendo o paradigma de produção de eixos flexíveis. Ao formar diretamente os componentes da articulação interna através da tecnologia de fusão de feixe de elétrons e combinar com vários processos de desenho e alisão a frio, a reta do eixo pode ser controlada dentro de 0,05 mm/m. Essa precisão de fabricação permite que o eixo flexível atinja o padrão G1.0 para o equilíbrio dinâmico ao girar a uma alta velocidade de 3000rpm, limpando o caminho para sua aplicação no campo aeroespacial.
O avanço tecnológico dos eixos flexíveis universais está desencadeando mudanças de paradigma em muitos campos. No campo do equipamento de energia, reduz o comprimento da cadeia de transmissão das caixas de câmbio de energia eólica em terra em 40%e reduz o peso em 25%, aumentando diretamente o custo das unidades de classe megawatt em 18%. No campo dos robôs médicos, um eixo micro-flexível com um diâmetro de apenas 3 mm combinado com a unidade de acoplamento magnético aumenta o grau de liberdade de instrumentos cirúrgicos endoscópicos para 9, e a precisão operacional excede o limiar de 0,1 mm. No campo da automação industrial, o sistema de eixo flexível modular reduz o tempo de reconstrução da linha de montagem de várias semanas para 4 horas e aumenta a eficiência geral do equipamento (OEE) em 22 pontos percentuais.
A essência desse efeito de radiação tecnológica está na reconstrução da relação espacial entre "acionador de fonte de energia". Quando o sistema de transmissão não é mais restrito pelas restrições lineares de eixos rígidos, a forma de equipamento industrial inaugurará uma verdadeira revolução da liberalização-de robôs semelhantes a cobras para a perfuração profunda a espelhos dobráveis para telescópios espaciais33, os eixos flexíveis 33.
