Einfluss von Bearbeitungsfehlern auf die Qualität der geraden runden flexiblen Hinges_hinge Knowledge_Talls1

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Das flexible Scharnier ist ein sehr vielseitiger Mechanismus, der die mikroelastischen Verformungs- und Wiederherstellungseigenschaften von Metall verwendet. Es fungiert als hochauflösender Transmissionsmechanismus für Mikropositionen, der in verschiedenen Feinabstimmungsgeräten, Präzisionspositionsplattformen, Photolithographie und Scan-Erkennungsmikroskopen und mehr häufig verwendet wird. Aufgrund seiner integrierten Verarbeitung und des Formens besitzt es einzigartige Eigenschaften wie keine mechanische Reibung, keinen Paarungsraum, keine Schmierung und eine hohe Bewegungsempfindlichkeit.

Es gibt jedoch mehrere Faktoren, die die Arbeitsleistung flexibler Scharniere beeinflussen können. Bei der Gestaltung flexibler Scharniere werden bestimmte Annahmen getroffen, beispielsweise unter der Annahme, dass nur elastische Verformung am Scharnier auftritt, während der Rest als starrer Körper betrachtet wird. Es wird auch angenommen, dass nur eine Eckverformung während der Arbeit auftritt, ohne Expansion oder andere Deformationen. Darüber hinaus weist das Scharnier selbst inhärente Defekte auf, wie z.

Im strukturellen Design kann die Kopplungsverschiebung der Ecke und der geraden Linie durch Verarbeitungsfehler zwischen den Kombinationen mehrerer Scharniere und den Verbindungsstäben verursacht werden. Dies kann dazu führen, dass die Bewegung von der idealen Spur abweist. Umfangreiche Literatur hat die Fehlerquellen flexibler Scharniermechanismen analysiert, die die Materialleistung, das Größendesign, die Vibration, die Interferenz, die Bearbeitungsfehler und vieles mehr diskutieren. Diese Studien liefern wertvolle Einblicke in die Empfindlichkeit jedes variablen Fehlers und die Kopplung des durch Herstellungsfehler verursachten Verschiebungsmechanismus.

Dieses Papier zielt darauf ab, die drei Arten von Bearbeitungsfehlern des geraden kreisförmigen flexiblen Scharniers zu analysieren und die Steifigkeitsberechnungsformel abzuleiten, wenn diese Fehler vorliegen. Die Abmessungen des Scharniers und die Fehlerparameter werden verwendet, um die Steifheit zu berechnen und die Ergebnisse durch Finite -Elemente -Analyse (FEA) zu überprüfen. Diese Analyse liefert wertvolle Informationen für das Parameterdesign und die Verarbeitung des Scharniers.

Die drei in diesem Papier analysierten Arten von Bearbeitungsfehlern enthalten den Positionierungsfehler des Notch -Bogens in y -Richtung, den Positionierungsfehler des Notch -Bogens in X -Richtung und den Senkrechtenfehler der Mittellinie des Notch -Bogens. Jeder Fehlertyp wird separat analysiert und die Steifheitsfehler werden basierend auf den Fehlerkoeffizienten und Scharnierparametern berechnet. Die Steifigkeitsfehlerformeln werden dann durch FEA -Simulationen verglichen und verifiziert.

Die Ergebnisse der numerischen Analyse und der FEA -Simulationen zeigen eine gute Übereinstimmung. Die Steifigkeitsfehlerkurven, die unter verschiedenen Hingeparameterwerten erhalten wurden, zeigen, dass die Fehlerkoeffizienten die Steifigkeit signifikant beeinflussen. Die Positionierungsfehler in den Richtungen von Y und X haben einen erheblichen Einfluss, während der Senkrechtefehler auch die Steifheit beeinflusst. Durch das Verständnis dieser Fehler und deren Auswirkungen können effiziente Design- und Bearbeitungsprozesse implementiert werden, um deren Auswirkungen auf das flexible Scharnier zu minimieren.

Zusammenfassend wirken sich die Bearbeitungsfehler von flexiblen Scharnieren direkt auf ihre Steifigkeitsleistung aus. Dieses Papier bietet eine umfassende Analyse der drei Arten von Bearbeitungsfehlern und zeigt für jeden Fehlertyp Steifigkeitsberechnungsformeln. Die Ergebnisse werden durch FEA -Simulationen verifiziert, wobei die Bedeutung der Kontrolle von Positionierungsfehlern und Senkrechtenfehlern hervorgehoben wird, um die Leistung flexibler Scharniere zu optimieren. Die Ergebnisse dieser Studie können als wertvolle Referenz für Design- und Herstellungsprozesse in verschiedenen Branchen dienen.