Ang panukiduki bahin sa teoretikal nga sukaranan sa pag-optimize sa disenyo sa mga flexible nga mga bisagra ug flexible nga mga mekanismo sa lawas

Gipalapdan

Ang mga flexible nga mga bisagra nakakuha og hinungdanon nga pagtagad sa mga aparato sa katukma tungod sa ilang kaarang sa pagpadala sa motion o kusog pinaagi sa pagkamaunat-unat nga pagbag-o. Kung itandi sa tradisyonal nga mga bisagra nga mga bisagra, ang mga flexible nga mga bisagra nagtanyag mga bentaha sama sa taas nga resolusyon sa motion, wala'y friction, wala'y proseso sa paghimo. Sila kaylap nga gigamit sa lainlaing mga aparato sa katukma, lakip na ang mga katuyoan sa projection lithography, silicon wafer nga mga microscopes, spacic nga mga microscope, earticic scanning microscopes, wanang nga pag-scize sa mga microscope, pag-ayo sa mga optiko nga mga sensor, ug katukma ug ultra-katukma nga pagproseso. Ang yawe nga mga parameter sa komplikado nga mga mekanismo, sama sa mga flexible nga bisagra, direkta nga nakaapekto sa dinamikong kinaiya ug katukma sa pagpahimutang sa katapusan. Busa, ang daghang panukiduki gipahigayon aron mahibal-an ang pagka-flexible sa mga flexible nga bisagra. Ang kini nga papel nagtumong sa pagtuon sa pagka-flexible matrix sa diretso nga beam round nga mga bisagra sa Flexure, pag-analisar ang mga parameter sa teoretiko alang sa ilang laraw ug pag-optimize.

Flexibility Matrix sa diretso nga Beam Rounded Flexure Hinges:

Ang diretso nga beam nga naglibot sa Hinge naglangkob sa usa ka diretso nga istraktura sa sheet sa beam nga adunay mga lingin nga mga eskina sa mga tumoy sa stress. Ang mga nag-unang geometric parameter naglakip sa gitas-on sa HINGE (H), HINGE HEAL (L), HINGE BALITA (T), AND HING FILLE RADIUS (R). Aron ma-analisar ang deformation sa in-eroplano sa bisagra, usa ka pamaagi sa pagkalkula sa analitikal nga gibase sa teorya sa sinag sa cantilever nakuha. Kini nga pamaagi nagtukod usa ka modelo nga pag-analisar nga pag-analisar alang sa in-eroplano nga pagka-flexible matrix sa Flexible Hinge. Dugang pa, ang usa ka pinasimple nga porma sa pagkalkula alang sa flexible matrix gihatag kung gihatag ang ratio sa Sining sa Hinge Corner Sadius sa gibag-on (R / T).

Katapusan nga Pagpanghimatuud sa Elemento:

To validate the derived analytical formula, a finite element model of the straight beam rounded flexure hinge is established using UGNX NASTRAN software. Ang mga sangputanan sa simulation sa katapusan nga modelo sa elemento kung itandi sa mga kantidad sa analitikal nga mga parameter sa FlexIx. Ang paryente nga sayup tali sa duha gi-analisar alang sa lainlaing mga kalainan sa mga istruktura sa istruktura sa HINGE, sama sa ratio sa gitas-on sa pag-ayo sa Sining (r / T).

Resulta:

Gipakita sa pag-analisar nga alang sa mga ratios sa L / T nga mas dako o katumbas sa 4, ang paryente nga sayup tali sa analytical ug simulate nga mga kantidad sa flexible matrix sulod sa 5.5%. Bisan pa, alang sa mga l / t ratios nga dili moubos sa 4, ang paryente nga sayup medyo dako tungod sa kawala nga paspas nga pasimplehon ang usa ka slender beam. Kini nagpaila nga ang SNARN-LOOP Analytical Model labi ka angay alang sa dagkong mga kaso sa L / T.

Mahitungod sa ratio r / T, ang pag-analisar nagpadayag nga kung 0.1 ≤ r / t ≤ 0.5, ang paryente nga sayup tali sa analytical ug simulate nga mga kantidad mahimong kontrolado sa sulod sa 9%. Dugang pa, kung 0.2 ≤ r / t ≤ 0.3, ang paryente nga sayup mahimong kontrolado sa sulod sa 6.5%. Kini nga mga nahibal-an nagpakita sa katukma ug paggamit sa sirado nga pag-analisar sa loop alang sa flexible matrix.

Ang modelo nga sirado nga pag-analisar sa Loop nga naugmad sa kini nga pagtuon naghatag usa ka teoretikal nga sukaranan alang sa disenyo ug pag-optimize sa diretso nga beam nga nagpalibut sa mga bisagra sa Flexure. Ang pag-analisar nagpakita nga ang modelo mahimong tukma nga matagna ang pagka-flexible matrix parameter kung gikonsiderar ang mga kalainan sa gitas-on sa bisagra, gibag-on, ug kanto. Kini nga mga nahibal-an makatabang sa pag-uswag sa mga komplikado nga mekanismo ug ilang mga aplikasyon sa mga aparato sa katukma.