Esploru pri teoria bazo de projekta optimumigo de flekseblaj ĉarniroj kaj flekseblaj korpaj mekanismoj1

Abstrakto: Ĉi tiu esplorado fokusas pri studado de la fleksebleco de rekta trabo rondigitaj fleksaj ĉarniroj. La analiza kalkula metodo por en-ebena deformado de la ĉarniro estas derivita surbaze de la teoria trabo-teorio. La fermita bukla analiza modelo por la fleksebleca matrico estas establita, kaj simpligita kalkula formulo por la fleksebleca matrico estas provizita kiam oni konsideras la angulan radion kaj ĉarniran dikecon. Aldone, finia elementa modelo de la ĉarniro estas disvolvita por kontroli la precizecon de la analiza modelo. La relativa eraro inter la analizaj kaj simuladaj valoroj de la flekseblecaj matricaj parametroj estas analizita por malsamaj ĉarniraj strukturaj parametroj. La rezultoj pruvas, ke la analiza modelo estas preciza, kaj la relativaj eraroj povas esti kontrolitaj ene de akcepteblaj limoj.

Flekseblaj ĉarniroj estas vaste uzataj en precizaj aparatoj pro iliaj avantaĝoj de alta movada rezolucio, neniu frotado kaj simpla fabrikada procezo. Ĉi tiuj ĉarniroj dependas de sia propra elasta deformado por transdoni aŭ konverti movadon, forton aŭ energion, forigante la bezonon de rigidaj komponentoj. La ŝlosilaj parametroj de fleksebla ĉarniro rekte influas ĝiajn dinamikajn trajtojn kaj finan poziciigan precizecon. Antaŭa esplorado temigis malsamajn specojn de flekseblaj ĉarniroj, sed limigitaj studoj estis faritaj sur rektaj fleksaj fleksaj ĉarniroj. Ĉi tiu papero celas plenigi ĉi tiun esploran interspacon per studado de la fleksebleca matrico de tiaj ĉarniroj.

1. Fleksebleco matrico de rekta trabo rondigitaj flekseblaj ĉarniroj:

La rekta trabo rondigita fleksebla ĉarniro estas folia strukturo kun rondaj anguloj por eviti streĉan koncentriĝon. La geometriaj parametroj de la ĉarniro inkluzivas altecon, longon, dikecon kaj fileon. Fermita bukla analiza modelo por la fleksebleca matrico de la ĉarniro estas establita surbaze de la derivita analiza kalkula metodo por en-ebena deformado. La parametroj de fleksebleco -matrico estas analizitaj por malsamaj ĉarniraj strukturaj parametroj, kaj la relativa eraro inter la analizaj kaj simuladaj valoroj estas kalkulita.

2. Finita elementa kontrolado de la fleksebleca matrico:

Por validigi la precizecon de la analiza modelo, finia elementa modelo de la ĉarniro estas kreita per UGNX Nastran Programaro. La simuladaj rezultoj de la ĉarniro ŝarĝitaj kun unueca forto/momento estas komparataj kun la analizaj valoroj. La relativa eraro inter la analizaj kaj simuladaj valoroj de la flekseblecaj matricaj parametroj estas analizita por malsamaj kialoj de ĉarnira longo al dikeco (L/T) kaj angula radio al dikeco (R/T).

2.1 Efekto de L/T sur flekseblecaj matricaj parametroj:

La relativa eraro inter la analizaj kaj simuladaj valoroj de la flekseblecaj matricaj parametroj troviĝas ene de 5,5% kiam la rilatumo L/T estas pli granda aŭ egala al 4. Por kialoj malpli ol 4, la relativa eraro pliiĝas signife pro la limigoj de la svelta trabo -supozo. Tial la fermita bukla analiza modelo taŭgas por ĉarniroj kun pli grandaj rilatoj L/T.

2.2 Efekto de R/T sur flekseblecaj matricaj parametroj:

La relativa eraro inter la analizaj kaj simuladaj valoroj de la flekseblecaj matricaj parametroj pliiĝas kun la kresko de la rilatumo r/t. Por kialoj inter 0,1 kaj 0,5, la relativa eraro povas esti kontrolita ene de 9%. Por kialoj inter 0,2 kaj 0,3, la relativa eraro povas esti kontrolita ene de 6,5%.

2.3 Efekto de R/T sur simpligitaj flekseblecaj matricaj parametroj:

Simpligitaj analizaj formuloj por la flekseblecaj matricaj parametroj estas provizitaj konsiderante la rilatumon R/T. La relativa eraro inter la simpligitaj analizaj valoroj kaj la simuladaj valoroj pliiĝas kun pliigo de la rilatumo r/t. Por kialoj inter 0,3 kaj 0,2, la relativa eraro povas esti kontrolita ene de 9% kaj 7% respektive.

La evoluinta fermita bukla analiza modelo de la fleksebleca matrico por rektaj trabo rondigitaj fleksaj ĉarniroj provizas teorian bazon por la projektado kaj optimumigo de flekseblaj ĉarniroj kaj mekanismoj. La precizeco de la modelo estas validigita per finaj elementaj simuladoj, kaj la relativaj eraroj estas ene de akcepteblaj limoj por malsamaj ĉarniraj strukturaj parametroj. Ĉi tiu esplorado kontribuas al la kompreno kaj apliko de rektaj trabo rondigitaj fleksaj ĉarniroj en diversaj precizaj aparatoj.