“城市車輛超輕量化”項(xiàng)目是Martin Morris的心血結(jié)晶，他是伊利諾斯州Bradley大學(xué)的機(jī)械工程教授。早在2006年該項(xiàng)目就致力于零排放汽車的設(shè)計(jì)和制造，時(shí)至今日已研制出一輛擁有摩托車牌照的三輪汽車，車身重430磅（約195公斤），可容納兩個(gè)人和行李。這款新型汽車提供了再生制動(dòng)，45英里的最高時(shí)速，以及40英里的行駛距離。Bradley設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)稱該車的行駛費(fèi)用每公里只需0.6美分。
位于伊利諾斯州的Winzeler Gear公司為項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和制造提供支持，而杜邦高性能聚合物部門(mén)則供應(yīng)Delrin聚甲醛（POM）。
Winzeler Gears公司總裁John Winzeler是一位創(chuàng)新和藝術(shù)活動(dòng)的大力支持者，他指出：“隨著世界的變化，我們必須挑戰(zhàn)先入之見(jiàn)。我們需要更多全面的思想，尤其是利用想象力開(kāi)發(fā)革新創(chuàng)意。設(shè)計(jì)創(chuàng)新與藝術(shù)活動(dòng)正是打破偏見(jiàn)、激發(fā)靈感的絕佳方式。”
杜邦開(kāi)發(fā)項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)Tim Brogla表示：“保守主義者會(huì)說(shuō)POM材料不適合在惡劣條件下的傳動(dòng)系統(tǒng)使用。很顯然，本項(xiàng)目是要打破那些所謂的‘絕對(duì)’，讓心存懷疑的人親眼目睹這些齒輪如何應(yīng)用于如駕駛型草坪割草機(jī)和高爾夫球車上的小型發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)裝置。”
動(dòng)力傳動(dòng)裝置要使用多個(gè)經(jīng)復(fù)雜加工的齒輪，一般工程師認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別的聚甲醛材料在使用上會(huì)有局限。Winzeler Gear公司的設(shè)計(jì)工程師Mike Cassata說(shuō)：“均聚甲醛的優(yōu)質(zhì)性能不僅能承受轉(zhuǎn)矩和負(fù)荷，而且還具有低摩擦及降噪性能。加之采用Delrin POM制成的行星傳動(dòng)齒輪，可以承受一個(gè)25匹馬力、每分鐘6,000轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的扭矩。”
這款創(chuàng)新的齒輪傳動(dòng)裝置，有一個(gè)安裝在電機(jī)軸上的14齒、模數(shù)為3、直徑42毫米的中心齒輪。中心齒輪驅(qū)動(dòng)4個(gè)與輸出軸相連的17齒、直徑51毫米的行星齒輪。行星齒輪在一個(gè)51齒、直徑150毫米的固定內(nèi)齒輪上轉(zhuǎn)動(dòng)。所有齒輪的齒寬均為25毫米。
Cassata表示：“我們?cè)诩庸し矫娴耐顿Y很少，在短短的幾周內(nèi)就能夠著手設(shè)計(jì)和加工模型，所制造的齒輪均由Delrin塊材或板材加工而成，大大削減了成本和時(shí)間，而且提供了可以媲美注塑成型齒輪的機(jī)械性能。”
預(yù)測(cè)指出，在下一代的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)師將需要為齒輪和外殼使用更多Delrin POM，以應(yīng)對(duì)降低汽車重量和噪音的問(wèn)題。Brogla補(bǔ)充說(shuō)：“下一代設(shè)計(jì)將進(jìn)一步顯示出產(chǎn)品在惡劣條件下的性能表現(xiàn)，我們不難想像，在未來(lái)這種經(jīng)常被低估的材料會(huì)應(yīng)用于如駕駛型草坪割草機(jī)和高爾夫球車上的小型發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)裝置，以及任何有降低重量和噪音要求的移動(dòng)部件。”
