サポート、ジョイント、調整、測定のための柔軟なヒンジの分析
柔軟なヒンジベアリングの使用は、現代の機械でますます一般的になっています。 これらのベアリングは、アセンブリプロセスを簡素化し、処理の寸法許容要件を減らします。 固定された形状ベアリングと比較して、柔軟なヒンジベアリングは、液体スライド摩擦摩擦ベアリングの半速旋風を効果的に減らすことができ、したがって、羽ばたきを防ぎます。
柔軟なヒンジで構成される柔軟なヒンジジョイントは、水平方向と垂直方向の剛性が低い一方で、動きの方向に垂直に推力を送信することができます。 これにより、2つの回転程度の自由度を持つ弾性ユニバーサルジョイントを設計するのに理想的です。 これらのジョイントには、コンパクトな構造と正確な伝送機能があります。
柔軟なヒンジは、V字型の溝の表面の自己調整を可能にし、力が変化したときにボールと溝の間の相対的な動きを避けます。 この調整メカニズムは、3つのボールと3つのV字型の溝で構成されるデバイスに適用すると、力と変位の間のヒステリシスを95％減少させます。
柔軟なヒンジの別の用途は、光学成分ベースでの使用です。 プラットフォームの両側に調整ネジを追加することにより、水平面を正確に偏向させることができます。 この費用対効果の高いソリューションは、わずかな動きで高解像度を提供し、レンズアセンブリやその他の同様のタスクで利用できます。
ストレージ密度の増加と光学ディスクの読み取り速度のコンテキストでは、ディスクの回転速度もそれに応じて増加する必要があり、DVD/CDピックアップヘッドがより大きな加速とより良い直線性を持たせる必要があります。 柔軟なヒンジメカニズムは、これらの問題を解決するのに効果的です。 たとえば、テキサス大学は、調整メカニズムとして柔軟なヒンジ4バーリンクを利用するリソグラフィアライメントテーブルを開発しました。 このメカニズムにより、テンプレートが光感受性基質に対してインストールされているプラットフォームの正確なたわみが可能になり、目的の印刷結果が可能になります。
測定とキャリブレーションの分野では、過去10年間にサブナノメーターの感度を備えた線形変位測定センサーが現れました。 このようなセンサーでは光学干渉計が広く使用されていますが、実際の干渉フリンジとフリンジ下位区分に使用される理想的な形式の間には依然としてギャップがあります。 X線干渉法を使用して、サブフィリンジレベルで変位を正確に測定できます。 National Physical LaboratoryのCOX1など、光学とX線の干渉計とX線干渉計は、大規模な脳卒中能力と高解像度を提供します。 これらの機器で柔軟なヒンジの平行4バーメカニズムを使用すると、逆変位の正確な伝達が可能になり、サブナノメーター感度の線形変位センサーの校正が可能になります。
さまざまな組織や研究機関も、特定の目的を達成するために柔軟なヒンジメカニズムを使用して革新的なソリューションを開発しています。 国立標準局は、X線と光学干渉計を接続する統合された柔軟なヒンジメカニズムを設計し、駆動要素への影響を減らし、調整精度を改善しました。 ドイツは、対称構造を備えた柔軟なヒンジ伝達メカニズムを開発し、X線干渉計の測定範囲を増加させました。
柔軟なヒンジも、機械的測定器に適用されています。 等腕ナイフエッジカードレバーのバランスなどのレバーバランスは、高解像度を提供し、柔軟なヒンジサスペンションエクイバーバーの使用により解像度がさらに向上します。
結論として、柔軟なヒンジベアリングとジョイントは、現代の機械でますます一般的になり、単純化されたアセンブリプロセスと寸法耐性要件の削減を提供しています。 これらのメカニズムは、スラストを送信したり、正確なたわみを可能にしながら、特定の方向に低い剛性を示します。 柔軟なヒンジも、測定およびキャリブレーション機器に適用され、サブナノメーターの感度を提供します。 さまざまな組織や研究機関は、柔軟なヒンジメカニズムを使用して革新的なソリューションを開発し、さまざまな業界やアプリケーションで特定の目的を達成しています。
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