A megmunkálási hibák hatása az egyenes kerek rugalmas csuklópántok minőségére

A rugalmas csuklópánt egy mechanikus elem, amely a fém mikro-elasztikus deformációs és helyreállítási jellemzőit használja. Ez egy nagy felbontású átviteli mechanizmus, amely lehetővé teszi a pontos pozicionálást és a finomhangolást. Általában olyan eszközökben használják, mint például a precíziós pozicionálási platformok, a fotolitográfiai berendezések és a szkennelés detektálási mikroszkópok.

Számos tényező befolyásolhatja a rugalmas zsanérok teljesítményét. A rugalmas csuklók tervezésekor néhány feltételezés történik, például feltételezve, hogy csak az elasztikus deformáció történik a csuklópántnál, és hogy a szerkezet többi része merev. Feltételezzük azt is, hogy csak a sarok deformációja történik működés közben, bővítés vagy más deformációk nélkül. Maga a csuklópántos hibái vannak, például a forgási központ, amely nem rögzített, a feszültségkoncentráció és a feszültség nagyságrendje az ízület helyzetével megváltozik. Az anyagi tulajdonságok és a környezeti tényezők szintén befolyásolhatják a csuklópánt teljesítményét.

A szerkezeti kialakításban a több zsanér és az összekötő rudak kombinációja gyakori. A kombinációk közötti feldolgozási hibák azonban a sarkok és az egyenes vonalak összekapcsolásához vezethetnek, ami a mechanizmus mozgását eltér a kívánt úttól. Átfogó elemzéseket végeztek a hibaforrásokról a rugalmas csuklós mechanizmusokban, ideértve az anyagi teljesítményről, a méret kialakításáról, a rezgésről, az interferenciáról, a megmunkálási hibákról stb. Ezeknek az elemzéseknek az a célja, hogy megértsék az egyes változó hibák érzékenységét a rugalmas csukló teljesítményével kapcsolatban.

A korábbi kutatások olyan módszereket alkalmaztak, mint a Taylor sorozat bővítése, a véges elem módszere és a numerikus szimulációk az elmozdulási mechanizmusok és a rugalmas zsanérok gyártási hibáinak okozott összekapcsolásának tanulmányozására. Ezeknek a tanulmányoknak a többsége azonban az egyes mechanizmusokra összpontosított, és a hatály és az eredmények szempontjából bizonyos korlátozások voltak.

Ez a cikk három megmunkálási hiba elemzésére összpontosít az egyenes kör alakú rugalmas csuklópántokban: a metszés ív pozicionálási hibája az Y irányban, a metszés ívének X irányba történő elhelyezési hibája és az ív tengely középső vonalának merőleges hibája. Az egyes hibafajták merevségi számítási képleteit származtatják, és az eredményeket véges elem -elemzés (FEA) alkalmazásával validáljuk. Ez a kutatás értékes betekintést nyújt a zsanérok paraméter -tervezésébe és feldolgozásába.

Az elemzés elvégzéséhez az ANSYS szoftver segítségével létrehozunk egy konzolos gerendaszerkezet modelljét. Különböző tervezési pontokat kapunk a hibaparaméterek módosításával, és szimulációs számításokat végeznek ezeken a tervezési pontokon a merevségi hibák elérése érdekében. Összehasonlítják a numerikus elemzésből és a véges elem -elemzésből nyert eredményeket, és jó egyezést mutatnak.

Az eredmények azt mutatják, hogy a bemetszés ívének Y irányba helyezésének hibái és a tengely vonal merőlegessége jelentős hatással van a rugalmas csuklópántság merevségére. A bemetszés ívének X irányba történő elhelyezésének hibái kisebb hatással vannak. Ezen megállapítások alapján ajánlott szigorúan ellenőrizni az y irányba helyezési hibákat és a tengely vonal merőlegességét, miközben figyelembe veszi a T/R értékének csökkentését is, hogy minimalizálja a helymeghatározási hibák X irányba történő hatását.

Összegezve, ez a kutatás átfogó elemzést nyújt a megmunkálási hibákról az egyenes körkörös rugalmas csuklókban és azok merevségre gyakorolt ​​hatásáról. A származtatott merevségi számítási képletek és a véges elem -elemzéssel történő validálás hozzájárulnak a csuklóparaméterek tervezésének és feldolgozásának megértéséhez. További kutatásokat lehet végezni más típusú megmunkálási hibák és azok rugalmas zsanérok teljesítményére gyakorolt ​​hatásainak feltárására.