Biege, Zug- und Drucksteifigkeitsanalyse und Anwendung von vier zusammengesetzten flexiblen Scharniers1

Zusammenfassung: Basierend auf der relevanten Kenntnis der Materialmechanik und des Kalküls werden die Berechnungsformeln der Biegesteifigkeit, der Spannung und der Drucksteifigkeit von vier flexiblen Verbundscharnern abgeleitet. Wenn Sie als Beispiel das flexible Scharnier mit gerundetem Strahl nehmen, wird die abgeleitete Steifigkeitsberechnung unter Verwendung der Finite -Elemente -Methode verifiziert. Die Steifheiteigenschaften der vier flexiblen Verbundscharnchen werden verglichen und analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass das elliptische Geradestrahl -Verbundscharnier die kleinste Biege und Zugsteifheit aufweist. In der flexiblen T-förmigen Gelenkstruktur weist das flexible T-förmige Gelenk aus elliptischer gerader Strahl-Verbundscharnier die stärkste Fähigkeit zur Verformungsverformung auf.

Flexible Scharniere werden häufig in Anwendungen verwendet, die eine kleine Drehverschiebung und eine hochpräzise Drehung erfordern, wodurch Flugreisen und mechanische Reibung beseitigt werden. Basierend auf dem Strukturtyp können flexible Scharniere in verschiedene Typen kategorisiert werden. Die Steifheit ist ein wichtiger Leistungsindikator für flexible Scharniere, der ihre Fähigkeit widerspiegelt, externe Lasten und ihrer Flexibilität zu widerstehen. Diese Studie zielt darauf ab, die Steifigkeitsberechnungsformeln für vier flexible Verbundscharniere abzuleiten und deren Steifigkeitseigenschaften zu vergleichen.

1. Festlegung der Steifigkeitsberechnungsformel:

1.1 Berechnungsformeln zur Biegesteifigkeit von abgerundeten geraden Strahl und elliptischen Geradenstrahlverbundscharnern werden basierend auf Materialmechanik und Kalkül abgeleitet.

1.2 Steifigkeitsberechnungsformeln für parabolische und hyperbolische Gerade -Strahl -Verbundscharniere werden unter Verwendung von Karls zweitem Theorem abgeleitet.

2. Überprüfung der Steifigkeitsberechnungsformel:

Die abgeleitete Steifigkeitsberechnungsformel für das flexible Scharnier mit gerundetem geraden Strahl wird unter Verwendung der Finite -Elemente -Methode verifiziert. Die berechneten Biege- und Zug-/Kompressionssteifigkeitswerte werden mit den analytischen Lösungen verglichen, um die Genauigkeit der Formel zu bestimmen.

3. Analyse der Steifheit der vier flexiblen Verbundscharniere:

Die Steifheiteigenschaften der vier flexiblen Verbundscharnchen werden verglichen und analysiert. Basierend auf den abgeleiteten Steifigkeitsberechnungsformeln werden die Biege- und Zugsteifigkeitswerte für jedes Scharnier berechnet und verglichen.

4. Anwendungsbeispiele:

Die vier flexiblen Verbundscharnchen werden auf eine flexible T-förmige Gelenkstruktur angewendet. Die Steifheitseigenschaften jedes flexiblen T-förmigen Gelenks werden unter Verwendung der Finite-Elemente-Methode analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass das flexible T-förmige Gelenk aus elliptischer gerader Strahlverbundscharnier die stärkste Fähigkeit zur Verformungsverformung aufweist.

Die abgeleiteten Steifigkeitsberechnungsformeln für die vier flexiblen Verbundscharniere werden als genau verifiziert. Die Steifheiteigenschaften der vier Scharniere werden verglichen und analysiert, und das flexible T-förmige Gelenk, das aus elliptischer gerader Strahlverbundscharnier besteht, hat die beste Bewegungskapazität und Lastempfindlichkeit. Diese Studie liefert wertvolle Einblicke für das Design und die Anwendung flexibler Verbundscharniere in verschiedenen Bereichen.