Böjning, drag- och tryckstyvhetsanalys och applicering av fyra sammansatta flexibla gångjärn

Sammanfattning: Den här artikeln ger en analys av styvhetsegenskaperna för fyra sammansatta flexibla gångjärn. Det börjar med att härleda beräkningsformlerna för böjningsstyvhet, spänning och kompressionsstyvhet hos fyra olika typer av flexibla gångjärn baserade på materialmekanik och kalkyl. Med hjälp av den ändliga elementmetoden verifierar författaren korrektheten för den härledda styvhetsberäkningsformeln för det runda raka strålen flexibelt gångjärn.

Artikeln jämför och analyserar sedan styvhetsegenskaperna för fyra olika sammansatta flexibla gångjärn. Det visar att den elliptiska raka strålens sammansatta gångjärn har den minsta böj- och dragstyvheten.

Därefter analyserar författaren styvhetsprestanda för flexibla T-formade leder med hjälp av den ändliga elementmetoden. Det har visat sig att flexibiliteten och deformationskompensationsförmågan hos den flexibla T-formade leden som består av det elliptiska raka strålen sammansatt gångjärn är det starkaste.

Flexibla gångjärn används i stor utsträckning i applikationer som kräver liten vinkelförskjutning och högprecisionsrotation. De eliminerar flygresor och mekanisk friktion under överföringen. Styvhet är en avgörande prestandaindikator på flexibla gångjärn eftersom den återspeglar deras förmåga att motstå externa belastningar och flexibiliteten hos kinematiska par.

Artikeln konstaterar att tidigare studier har härledt komplexa formler för att beräkna styvheten hos flexibla gångjärn. I denna forskning använder författaren de grundläggande formlerna för mekanik för att härleda mer kortfattade uttryck. På grund av de geometriska dimensionerna av de faktiska flexibla gångjärnen som inte helt uppfyller antagandena om teoretisk analys används ofta ändliga elementmetoder för att studera deras styvhetsprestanda.

Baserat på det runda raka strålen flexibelt gångjärn föreslår författaren tre nya sammansatta flexibla gångjärn: elliptisk rak strålkomposit, parabolisk rak balkkomposit och hyperbolisk rak strålkomposit gångjärn. Styvhetsberäkningsformlerna för dessa fyra typer av flexibla gångjärn härleds och deras styvhetsegenskaper jämförs och analyseras.

För att demonstrera tillämpningen av dessa fynd undersöker artikeln styvhetsegenskaperna hos flexibla T-formade leder med de fyra sammansatta flexibla gångjärnen. Resultaten visar att den flexibla T-formade leden som består av den elliptiska raka strålens sammansatta gångjärn uppvisar den starkaste deformationskompensationsförmågan.

Sammanfattningsvis ger denna forskning värdefull insikt i styvhetsegenskaperna hos olika typer av sammansatta flexibla gångjärn. Resultaten kan informera utformningen och tillämpningen av flexibla gångjärn i olika branscher, särskilt i applikationer som kräver exakt rotation och minimal friktion.