在臺燈設計的世界里,每一處細節無不體現著匠心獨運。轉軸結構作為連接燈頭、燈臂與底座的核心結構部件,其設計與臺燈的優劣重要的關系。此前的推文中,小編也已經詳細為大家介紹了臺燈轉軸損壞情況以及可能的原因分析,知道了轉軸設計不得當時,臺燈容易出現垂落,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。
根據臺燈的具體尺寸、重量和轉動部位設計,確保轉軸能夠承載相應的負載,并提供穩定的支撐。并且能滿足多種旋轉需求,常見的包括90度、180度甚至360度全方位旋轉,以滿足多角度、多方位的照明調節需求。
扭矩大小是衡量轉軸性能的重要參數,良好的轉軸設計能夠準確控制旋轉過程中的扭力,使臺燈在任何角度都能穩定停留。阻尼設計是轉軸設計的靈魂,應確保在用戶調整臺燈角度時能感受到平滑且適度的阻力,既不會太松導致燈具不穩定,也不會過緊影響操作體驗。
設計時要考慮轉軸的使用壽命,采用耐磨、耐久材料和合理的結構設計(如內部鐵套和防脫結構),減少磨損和損壞,確保長期使用的穩定性。轉軸還應符合相關安全標準,表面光滑無毛刺,避免劃傷用戶,且產品應滿足環保要求,如RoHS等。
轉軸的裝配位置應有利于臺燈整體結構的穩固性和美學設計,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行。
總的來說,設計得當的轉軸能保證臺燈在各種角度下保持穩定,能讓用戶輕松自如地調整光線投射方向,能實現調節過程中的舒適手感,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。好的臺燈轉軸設計應當兼顧力學性能、使用便利性、安全性、耐用性及美學效果,確保臺燈能夠在功能性和用戶體驗上達到最優。
在結構設計階段,對比不同的方案,如雙關節、單關節或多維度旋轉結構,以確定最優設計,確保轉軸的剛度、穩定性及負載能力。合理的設計可以最大限度地減小應力集中和磨損,延長使用壽命。臺燈轉軸設計的核心參數要求包括如下:
①手感要求,扭力要求:轉軸必須能承受軸向力、徑向力以及扭矩,根據應用場合的不同,其強度和剛度設計至關重要。并且轉軸可能同時受到扭轉變形和彎曲變形的影響,因此設計時要計算并保證在預期載荷下不發生過度疲勞或斷裂。
②壽命要求:根據不同材質、結構可實現1~10萬次使用次數。
③功能要求:使終端產品多元化設計,任意翻轉、旋轉等多種產品搭配。
④旋轉角度:轉軸需要允許零部件在其限定范圍內自由旋轉,例如臺燈轉軸可能需要360度旋轉或者特定角度內的擺動。某些復雜轉軸可能涉及多個轉動自由度,設計時要確保各關節間的協同工作。
⑤預壓角度要求:閉合或打開后有一定預壓力,不容易翹起。
⑥限位角度要求:轉動鎖止角度。
⑦其他可靠性要求:如果轉軸應用于戶外或特殊環境中,其耐腐蝕性、耐溫性、耐濕性等都需要得到充分考慮。
轉軸零部件的材料選擇和搭配是轉軸設計的基本環節。經驗豐富的轉軸設計師會根據轉軸所需的強度、韌性、耐磨性以及抗疲勞性、成本進行綜合考量,進行設計。
制造工藝的選擇和執行同樣對轉軸結構的質量有顯著影響。精密的加工、嚴格的裝配和表面處理工藝能夠保證轉軸的結構與外觀,進而提高整個臺燈的使用感受和可靠性。
轉軸結構的設計需要適應臺燈產品的總體布局,占用空間要盡可能緊湊,便于與其他組件集成,并且轉軸結構應易于裝配和拆卸,以便于前期的生產裝配和后期維護。
選用適合的材料既能滿足性能需求又能控制成本,同時工藝的復雜程度也會影響最終產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,節省人工成本。 因此合理的材料選用、生產裝配工藝設計是十分必要的。在一些實際案例中,由于產品本身重量較輕,扭矩也充足,設計轉軸部件時,使用單側或單只轉軸已經能滿足結構需求,另一側可使用成本較低的替代軸,用于平衡受力。在這些案例中,既協調了成本考量又保證了結構需求。