在臺燈設(shè)計的世界里,每一處細節(jié)無不體現(xiàn)著匠心獨運。轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)作為連接燈頭、燈臂與底座的核心結(jié)構(gòu)部件,其設(shè)計與臺燈的優(yōu)劣重要的關(guān)系。此前的推文中,小編也已經(jīng)詳細為大家介紹了臺燈轉(zhuǎn)軸損壞情況以及可能的原因分析,知道了轉(zhuǎn)軸設(shè)計不得當(dāng)時,臺燈容易出現(xiàn)垂落,支撐性差,異響,松動,手感過重或過輕,影響臺燈的使用壽命等問題。
根據(jù)臺燈的具體尺寸、重量和轉(zhuǎn)動部位設(shè)計,確保轉(zhuǎn)軸能夠承載相應(yīng)的負載,并提供穩(wěn)定的支撐。并且能滿足多種旋轉(zhuǎn)需求,常見的包括90度、180度甚至360度全方位旋轉(zhuǎn),以滿足多角度、多方位的照明調(diào)節(jié)需求。
扭矩大小是衡量轉(zhuǎn)軸性能的重要參數(shù),良好的轉(zhuǎn)軸設(shè)計能夠準(zhǔn)確控制旋轉(zhuǎn)過程中的扭力,使臺燈在任何角度都能穩(wěn)定停留。阻尼設(shè)計是轉(zhuǎn)軸設(shè)計的靈魂,應(yīng)確保在用戶調(diào)整臺燈角度時能感受到平滑且適度的阻力,既不會太松導(dǎo)致燈具不穩(wěn)定,也不會過緊影響操作體驗。
設(shè)計時要考慮轉(zhuǎn)軸的使用壽命,采用耐磨、耐久材料和合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(如內(nèi)部鐵套和防脫結(jié)構(gòu)),減少磨損和損壞,確保長期使用的穩(wěn)定性。轉(zhuǎn)軸還應(yīng)符合相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn),表面光滑無毛刺,避免劃傷用戶,且產(chǎn)品應(yīng)滿足環(huán)保要求,如RoHS等。
轉(zhuǎn)軸的裝配位置應(yīng)有利于臺燈整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和美學(xué)設(shè)計,同時確保用戶在操作時方便舒適,無論是上下、左右還是折疊等功能都能流暢執(zhí)行。
總的來說,設(shè)計得當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)軸能保證臺燈在各種角度下保持穩(wěn)定,能讓用戶輕松自如地調(diào)整光線投射方向,能實現(xiàn)調(diào)節(jié)過程中的舒適手感,平滑過渡,能確保臺燈在頻繁使用和長期受力的情況下依然保持正常運作。好的臺燈轉(zhuǎn)軸設(shè)計應(yīng)當(dāng)兼顧力學(xué)性能、使用便利性、安全性、耐用性及美學(xué)效果,確保臺燈能夠在功能性和用戶體驗上達到最優(yōu)。
在結(jié)構(gòu)設(shè)計階段,對比不同的方案,如雙關(guān)節(jié)、單關(guān)節(jié)或多維度旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu),以確定最優(yōu)設(shè)計,確保轉(zhuǎn)軸的剛度、穩(wěn)定性及負載能力。合理的設(shè)計可以最大限度地減小應(yīng)力集中和磨損,延長使用壽命。臺燈轉(zhuǎn)軸設(shè)計的核心參數(shù)要求包括如下:
①手感要求,扭力要求:轉(zhuǎn)軸必須能承受軸向力、徑向力以及扭矩,根據(jù)應(yīng)用場合的不同,其強度和剛度設(shè)計至關(guān)重要。并且轉(zhuǎn)軸可能同時受到扭轉(zhuǎn)變形和彎曲變形的影響,因此設(shè)計時要計算并保證在預(yù)期載荷下不發(fā)生過度疲勞或斷裂。
②壽命要求:根據(jù)不同材質(zhì)、結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)1~10萬次使用次數(shù)。
③功能要求:使終端產(chǎn)品多元化設(shè)計,任意翻轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)等多種產(chǎn)品搭配。
④旋轉(zhuǎn)角度:轉(zhuǎn)軸需要允許零部件在其限定范圍內(nèi)自由旋轉(zhuǎn),例如臺燈轉(zhuǎn)軸可能需要360度旋轉(zhuǎn)或者特定角度內(nèi)的擺動。某些復(fù)雜轉(zhuǎn)軸可能涉及多個轉(zhuǎn)動自由度,設(shè)計時要確保各關(guān)節(jié)間的協(xié)同工作。
⑤預(yù)壓角度要求:閉合或打開后有一定預(yù)壓力,不容易翹起。
⑥限位角度要求:轉(zhuǎn)動鎖止角度。
⑦其他可靠性要求:如果轉(zhuǎn)軸應(yīng)用于戶外或特殊環(huán)境中,其耐腐蝕性、耐溫性、耐濕性等都需要得到充分考慮。
轉(zhuǎn)軸零部件的材料選擇和搭配是轉(zhuǎn)軸設(shè)計的基本環(huán)節(jié)。經(jīng)驗豐富的轉(zhuǎn)軸設(shè)計師會根據(jù)轉(zhuǎn)軸所需的強度、韌性、耐磨性以及抗疲勞性、成本進行綜合考量,進行設(shè)計。
制造工藝的選擇和執(zhí)行同樣對轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)的質(zhì)量有顯著影響。精密的加工、嚴(yán)格的裝配和表面處理工藝能夠保證轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)與外觀,進而提高整個臺燈的使用感受和可靠性。
轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計需要適應(yīng)臺燈產(chǎn)品的總體布局,占用空間要盡可能緊湊,便于與其他組件集成,并且轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)應(yīng)易于裝配和拆卸,以便于前期的生產(chǎn)裝配和后期維護。
選用適合的材料既能滿足性能需求又能控制成本,同時工藝的復(fù)雜程度也會影響最終產(chǎn)品的制造成本和良品率。方便簡易的裝配方式也能提升組裝效率,節(jié)省人工成本。 因此合理的材料選用、生產(chǎn)裝配工藝設(shè)計是十分必要的。在一些實際案例中,由于產(chǎn)品本身重量較輕,扭矩也充足,設(shè)計轉(zhuǎn)軸部件時,使用單側(cè)或單只轉(zhuǎn)軸已經(jīng)能滿足結(jié)構(gòu)需求,另一側(cè)可使用成本較低的替代軸,用于平衡受力。在這些案例中,既協(xié)調(diào)了成本考量又保證了結(jié)構(gòu)需求。