Анализ гибких петли для поддержки, соединения, корректировки и измерения

Использование гибких шарнирных подшипников становится все более распространенным в современных машинах. Эти подшипники упрощают процесс сборки и уменьшают требования к размерной толерантности для обработки. По сравнению с подшипниками фиксированной формы гибкий шарнирный подшипник может эффективно уменьшить половину водоворота жидкости для скольжения трения, таким образом предотвращая трепетание.

Гибкие шарнирные суставы, состоящие из гибких петли, способны передавать тягу, перпендикулярную направлению движения, одновременно имеют низкую жесткость в горизонтальных и вертикальных направлениях. Это делает их идеальными для проектирования упругих универсальных суставов с двумя вращающими степенями свободы. Эти суставы имеют компактную структуру и точные возможности передачи.

Гибкий шарнир также позволяет саморегулировать поверхность V-образных канавок, избегая относительного движения между шариками и канавками при изменении силы. Этот механизм регулировки при применении к устройству, состоящему из трех шариков и трех V-образных канавок, уменьшает гистерезис между силой и смещением на 95%.

Другим применением гибкого шарнира является его использование в оптических компонентных основаниях. Добавляя регулировочные винты по обе стороны от платформы, горизонтальная поверхность может быть точно отклоненна. Это экономически эффективное решение обеспечивает высокое разрешение в небольшом диапазоне движений и может использоваться в сборке линзы и в других подобных задачах.

В контексте увеличения плотности хранения и скорости считывания оптических дисков скорость вращения диска также должна быть увеличена соответственно, требуя, чтобы головка пикапа DVD/CD имела большую ускорение и лучшую линейность. Гибкий механизм шарнира эффективен в решении этих проблем. Например, Техасский университет разработал таблицу выравнивания литографии, которая использует гибкую шарнирную связь в качестве механизма корректировки. Этот механизм допускает точное отклонение платформы, на которой установлен шаблон по сравнению с фоточувствительным подложкой, что позволяет получить желаемые результаты печати.

В области измерения и калибровки датчики измерения линейного смещения с чувствительностью к субнанометрам появились за последнее десятилетие. Оптические интерферометры широко использовались в таких датчиках, но между фактическими интерференционными полосами все еще существует зазор и идеальной формой, используемой для бахрома. Рентгеновская интерферометрия может быть использована для точного измерения смещений на уровне подзаготовок. Комбинированные оптические и рентгеновские интерферометры, такие как COX1 в Национальной физической лаборатории, предлагают большие возможности инсульта и высокое разрешение. Использование гибкого шарнирного параллельного механизма с четырьмя барами в этих приборах позволяет точно пропустить обратное смещение, что позволяет калибровать датчики линейного смещения с чувствительностью к субнанометрам.

Различные организации и исследовательские институты также разработали инновационные решения с использованием гибких механизмов шарниров для достижения конкретных целей. Национальное бюро стандартов разработало интегрированный гибкий механизм шарниров для соединения рентгеновских и оптических интерферометров, уменьшая влияние на элемент вождения и повышая точность корректировки. Германия разработала гибкий механизм передачи шарниров с симметричной структурой для увеличения диапазона измерений рентгеновского интерферометра.

Гибкие петли также обнаружили применение в механических измерительных приборах. Балансы рычага, такие как баланс рычага с ножом равной рукой, обеспечивают высокое разрешение, а использование гибких шарнирных подвесных батончиков еще больше усиливает разрешение.

В заключение, гибкие шарнирные подшипники и суставы становятся все более распространенными в современных машинах, предлагая упрощенные процессы сборки и пониженные требования к устойчивости измерения. Эти механизмы демонстрируют низкую жесткость в определенных направлениях при передаче тяги или обеспечивая точное отклонение. Гибкие петли также находят применение в инструментах измерения и калибровки, обеспечивая чувствительность субнанометра. Различные организации и исследовательские институты продолжают разрабатывать инновационные решения, используя гибкие механизмы шарниров для достижения конкретных целей в различных отраслях и приложениях.