Bøjning, træk- og trykstivhedsanalyse og påføring af fire sammensatte fleksible hængsel1

Resumé: Baseret på den relevante viden om materialemekanik og beregning er beregningsformlerne af bøjningsstivhed, spænding og komprimeringsstivhed af fire sammensatte fleksible hængsler afledt. Ved at tage den afrundede lige stråle fleksible hængsel som et eksempel verificeres den afledte stivhedsberegningsformel ved hjælp af den endelige elementmetode. Stivhedsegenskaberne for de fire sammensatte fleksible hængsler sammenlignes og analyseres. Resultaterne viser, at den elliptiske lige stråle -sammensatte hængsel har den mindste bøjning og trækstivhed. I den fleksible T-formede ledstruktur har den fleksible T-formede led sammensat af elliptisk lige stråle-sammensat hængsel den stærkeste deformationskompensationsevne.

Fleksible hængsler er vidt brugt i applikationer, der kræver lille vinkelfortrængning og rotation med høj præcision, hvilket eliminerer flyrejser og mekanisk friktion. Baseret på strukturtypen kan fleksible hængsler kategoriseres i forskellige typer. Stivhed er en vigtig præstationsindikator for fleksible hængsler, der afspejler deres evne til at modstå eksterne belastninger og deres fleksibilitet. Denne undersøgelse sigter mod at udlede stivhedsberegningsformlerne for fire sammensatte fleksible hængsler og sammenligne deres stivhedsegenskaber.

1. Etablering af formel for stivhedsberegning:

1.1 Beregningsformler til bøjningsstivhed af afrundede lige stråle og elliptiske lige stråle -sammensatte hængsler er afledt baseret på materialemekanik og beregning.

1.2 Formler for stivhedsberegning for paraboliske og hyperboliske lige stråle -sammensatte hængsler er afledt ved hjælp af Karls anden sætning.

2. Bekræftelse af formel for beregning af stivhed:

Formulaen for afledt stivhedsberegning for den afrundede lige bjælkefleksible hængsel verificeres ved hjælp af den endelige elementmetode. De beregnede bøjnings- og træk-/komprimeringsstivhedsværdier sammenlignes med de analytiske opløsninger for at bestemme formelens nøjagtighed.

3. Analyse af stivheden af ​​de fire sammensatte fleksible hængsler:

Stivhedsegenskaberne for de fire sammensatte fleksible hængsler sammenlignes og analyseres. Baseret på de afledte stivhedsberegningsformler beregnes og sammenlignes bøjnings- og trækstivhedsværdierne for hvert hængsel og sammenlignes.

4. Applikationseksempler:

De fire sammensatte fleksible hængsler påføres en fleksibel T-formet ledstruktur. Stivhedsegenskaberne for hvert fleksibelt T-formet led analyseres ved hjælp af den endelige elementmetode. Resultaterne viser, at den fleksible T-formede led sammensat af elliptisk lige stråle-sammensat hængsel har den stærkeste deformationskompensationsevne.

Formlerne for afledt stivhedsberegning for de fire sammensatte fleksible hængsler verificeres til at være nøjagtige. Stivhedsegenskaberne for de fire hængsler sammenlignes og analyseres, og den fleksible T-formede led sammensat af elliptisk lige stråle-sammensat hængsel viser sig at have den bedste bevægelseskapacitet og belastningsfølsomhed. Denne undersøgelse giver værdifuld indsigt til design og anvendelse af sammensatte fleksible hængsler på forskellige områder.