Influo de maŝinaj eraroj sur la kvalito de rektaj rondaj flekseblaj ĉarniroj_hinge scio_taloj

La fleksebla ĉarniro estas mekanika komponento, kiu uzas la mikro-elastan deformadon kaj reakiron trajtojn de metalo. Ĝi estas alt-rezolucia transdona mekanismo, kiu ebligas precizan pozicion kaj agordadon. Ĝi estas ofte uzata en aparatoj kiel precizaj poziciigaj platformoj, fotolitografiaj ekipaĵoj kaj skanaj detektaj mikroskopoj.

Estas pluraj faktoroj, kiuj povas influi la agadon de flekseblaj ĉarniroj. Kiam oni projektas flekseblajn ĉarnirojn, iuj supozoj estas faritaj, kiel supozi, ke nur elasta deformado okazas ĉe la ĉarniro kaj ke la resto de la strukturo estas rigida. Oni ankaŭ supozas, ke nur angula deformado okazas dum operacio, sen ia ekspansio aŭ aliaj deformadoj. Tamen, la ĉarniro mem havas enecajn difektojn, kiel la centro de rotacio ne fiksita, streĉa koncentriĝo kaj streĉa grando ŝanĝiĝas kun la pozicio de la artiko. La materialaj proprietoj kaj mediaj faktoroj ankaŭ povas efiki la agadon de la ĉarniro.

En struktura dezajno, la kombinaĵo de multoblaj ĉarniroj kaj konektaj bastonoj estas ofta. Tamen, la prilaboraj eraroj inter ĉi tiuj kombinaĵoj povas konduki al kuplado de la anguloj kaj rektaj linioj, kaŭzante la movadon de la mekanismo devii de la dezirata vojo. Ekzistis ampleksaj analizoj de la eraraj fontoj en flekseblaj ĉarniraj mekanismoj, inkluzive de diskutoj pri materiala agado, grandeca dezajno, vibro, interfero, maŝinaj eraroj, ktp. Ĉi tiuj analizoj celas kompreni la sentivecon de ĉiu ŝanĝiĝema eraro pri la agado de la fleksebla ĉarniro.

Antaŭa esplorado uzis metodojn kiel la ekspansio de la serio Taylor, finia elementa metodo kaj nombraj simuladoj por studi la movajn mekanismojn kaj kupladon kaŭzitan de fabrikaj eraroj en flekseblaj ĉarniroj. Tamen plej multaj el ĉi tiuj studoj temigis individuajn mekanismojn kaj havis certajn limojn koncerne la amplekson kaj rezultojn akiritajn.

Ĉi tiu papero temigas la analizon de tri maŝinaj eraroj en rektaj cirklaj flekseblaj ĉarniroj: la poziciiga eraro de la inciza arko en la Y -direkto, la poziciiga eraro de la inciza arko en la X -direkto, kaj la perpendiklera eraro de la centra linio de la arka akso. La formuloj de la rigidecaj kalkuloj por ĉiu speco de eraro estas derivitaj, kaj la rezultoj validas uzante finitan elementan analizon (FEA). Ĉi tiu esplorado donas valorajn komprenojn pri la parametra projektado kaj prilaborado de ĉarniroj.

Por realigi la analizon, volvaĵa trabo -strukturo -modelo estas establita per ANSYS -programaro. Malsamaj projektoj estas akiritaj per modifado de la eraraj parametroj, kaj simuladaj kalkuloj estas efektivigitaj sur ĉi tiuj projektaj punktoj por akiri la rigidecajn erarojn. La rezultoj akiritaj de nombra analizo kaj finia elementa analizo estas komparataj kaj trovitaj bone konsentas.

La rezultoj montras, ke la eraroj en la pozicio de la inciza arko en la Y -direkto kaj la perpendikleco de la aksa linio havas signifan efikon sur la rigideco de la fleksebla ĉarniro. La eraroj en la pozicio de la inciza arko en la X -direkto havas pli malgrandan influon. Surbaze de ĉi tiuj trovoj, oni rekomendas strikte kontroli la poziciigajn erarojn en la Y -direkto kaj la perpendikle de la aksa linio, samtempe konsiderante redukti la valoron de T/R por minimumigi la efikon de poziciigaj eraroj en la X -direkto.

Konklude, ĉi tiu esplorado donas kompletan analizon de la maŝinaj eraroj en rektaj cirklaj flekseblaj ĉarniroj kaj ilian efikon al rigideco. La derivitaj rigidecaj kalkulaj formuloj kaj la validumado uzanta finitan elementan analizon kontribuas al la kompreno de ĉarnira parametro -projektado kaj prilaborado. Plia esplorado povas esti farita por esplori aliajn specojn de maŝinaj eraroj kaj iliajn efikojn al la agado de flekseblaj ĉarniroj.