新しいシングル面ストレートサークルエリプスハイブリの柔軟性の計算とパフォーマンス分析1
抽象的な：
柔軟なヒンジは、マイクロエレクトロメカニカルシステム（MEMS）の分野で重要な役割を果たします。 このペーパーでは、片面ストレートサーキルエリプスハイブリッドフレキシブルヒンジと呼ばれる新しいタイプの柔軟なヒンジを紹介します。 このヒンジの柔軟性は、Karlの2番目の定理を使用して計算され、結果は有限要素分析を通じて検証されます。 ヒンジの構造パラメーターを分析して、その柔軟性に対する影響を決定します。 また、片面と両面の直線端端のハイブリッド柔軟なヒンジの比較も行われ、片面ヒンジはより良い回転容量と荷重感度を提供すると結論付けられています。 全体として、片面ハイブリッドフレキシブルヒンジは、エンジニアリングにおけるコンパクトで高度な変位アプリケーションに有望なソリューションを提供します。
マイクロエレクトロメカニカル技術、航空宇宙、生物工学の急速に進化する分野では、従来の剛性メカニズムは、設計と使用の要件を満たすのに十分ではなくなりました。 柔軟なメカニズムは、サイズが小さい、機械的摩擦とギャップの欠如、および高運動感受性があり、機械、ロボット工学、コンピューター、自動制御、精密測定など、さまざまな分野で大きな牽引力を獲得しています。 柔軟なメカニズムの重要な要素は柔軟なヒンジであり、弾性変形と自己回復特性を利用して、動きの失われた摩擦と機械的摩擦を排除し、それによってより高い変位解像度を達成します。 単軸の柔軟なヒンジは、アーク、鉛角、楕円、放物線、双曲線型などの断面形状に基づいて分類できます。 これらのうち、単純な構造により、直線ラウンドおよび鉛角ヒンジが広く使用されています。 ただし、スペースが制約されている場合には、コンパクトな構造の必要性により、精密な測定と位置決めに広範なアプリケーションが見つかりました。 ハイブリッドおよび片側の柔軟なヒンジの利点に基づいて、このホワイトペーパーでは、コンパクト構造と大きな変位を備えた柔軟なヒンジのエンジニアリングアプリケーションへの新しいアプローチを提供する一方的なハイブリッド柔軟なヒンジを提案します。
一方的な直線式伸びハイブリッドフレキシブルヒンジの柔軟性計算：
一方的な直線式伸びハイブリッドフレキシブルヒンジは、一方的な直線式ヒンジの半分と一方的な楕円形のヒンジの半分を含む。 その幾何学的パラメーターには、ヒンジ幅（b）、最小厚（t）、直線半径（r）、ヒンジの長さ（l）、楕円の主要軸（m）、および楕円（n）の半ミノー軸が含まれます。 柔軟なヒンジの分析は、右端が固定され、力と瞬間によって引き起こされる曲げ変形を伴う、小さな変形された片持ちのビームの仮定に基づいています。 軸荷重の影響は考慮されますが、せん断効果とねじれ効果は無視されます。 カセットの2番目の定理によると、ポイント1でのヒンジの変形と印加荷重の関係を決定できます。 柔軟性計算式は、この関係とヒンジの断面の座標に基づいて導出されます。 積分計算により、一方的な直線式端縁式ハイブリッドの柔軟なヒンジの柔軟性を得ることができます。
例の計算と有限要素の検証：
例の計算は、楕円の半ミノール軸（n）の異なる値に対して派生柔軟性計算式を使用して実行されます。 結果は、有限要素分析（FEA）結果と比較され、式の精度を検証します。 結果の2つのセット間の誤差は8％未満であることがわかり、柔軟性計算式の妥当性を確認します。
一方的な直線式伸びハイブリッドフレキシブルヒンジのパフォーマンス分析：
ヒンジの柔軟性は、その材料と構造のパラメーターの影響を受けます。 柔軟性計算式は、弾性率（E）がヒンジの幅（b）に反比例することを明らかにしています。 直線半径（R）、楕円（M）の半偏見軸、楕円（n）の半マイナー軸（t）などのその他のパラメーターも柔軟性に影響します。 柔軟性計算式の分析は、そのパラメーターがヒンジの最小厚さ（t）の変化に最も敏感であることを示しています。
二国間直線式伸びハイブリッドフレキシブルヒンジとのパフォーマンス比較：
片側直線直線端端伸展柔軟なヒンジは、文献で提案されている両面の直線式伸びハイブリッド柔軟なヒンジと比較されます。 柔軟性比は、一方的な柔軟性と両側の柔軟性の比として定義されるパフォーマンスインデックスとして使用されます。 結果は、一方的なハイブリッドの柔軟なヒンジが、両側のハイブリッドヒンジと比較して、より良い回転能力と負荷感度を提供することを示しています。
新しいタイプの柔軟なヒンジの提案である一方的なハイブリッドフレキシブルヒンジは、コンパクトな構造と大きな変位を必要とするエンジニアリングアプリケーションに新しい可能性をもたらします。 柔軟性計算式は、カールの2番目の定理に基づいて導出され、有限要素分析を通じて検証されます。 ヒンジの構造パラメーターは、その柔軟性に影響を与えることがわかり、最小の厚さが最も重要な影響を及ぼします。 片側のハイブリッドフレキシブルヒンジは、回転能力と負荷感度の観点から、両側のハイブリッドヒンジよりも優れたパフォーマンスを発揮します。 全体として、一方的なハイブリッドフレキシブルヒンジは、さまざまなエンジニアリングアプリケーションに有望な見通しを提供します。
電話： +86-13929891220
電話： +86-13929891220
whatsapp： +86-13929891220
電子メール： tallsenhardware@tallsen.com
Change market and language