Phân tích uốn cong, kéo dài và độ cứng và ứng dụng của bốn bản lề linh hoạt tổng hợp

Tóm tắt: Bài viết này cung cấp một phân tích về các tính chất độ cứng của bốn bản lề linh hoạt tổng hợp. Nó bắt đầu bằng cách rút ra các công thức tính toán cho độ cứng uốn, căng và độ cứng nén của bốn loại bản lề linh hoạt khác nhau dựa trên cơ học vật liệu và tính toán. Sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn, tác giả xác minh tính chính xác của công thức tính toán độ cứng dẫn xuất cho bản lề linh hoạt chùm tia thẳng tròn.

Bài viết sau đó so sánh và phân tích các đặc tính độ cứng của bốn bản lề linh hoạt tổng hợp khác nhau. Nó cho thấy bản lề composite chùm tia thẳng hình elip có độ uốn nhỏ nhất và độ cứng kéo dài nhất.

Tiếp theo, tác giả phân tích hiệu suất độ cứng của các khớp hình chữ T linh hoạt bằng phương pháp phần tử hữu hạn. Người ta thấy rằng khả năng bù và biến dạng của khớp hình chữ T linh hoạt bao gồm bản lề tổng hợp chùm tia thẳng hình elip là mạnh nhất.

Bản lề linh hoạt được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng yêu cầu dịch chuyển góc nhỏ và xoay chính xác cao. Họ loại bỏ du lịch hàng không và ma sát cơ học trong quá trình truyền. Độ cứng là một chỉ số hiệu suất quan trọng của bản lề linh hoạt vì nó phản ánh khả năng chống lại tải trọng bên ngoài của chúng và tính linh hoạt của các cặp động học.

Bài báo lưu ý rằng các nghiên cứu trước đây đã tạo ra các công thức phức tạp để tính toán độ cứng của bản lề linh hoạt. Trong nghiên cứu này, tác giả sử dụng các công thức cơ bản cơ bản để rút ra các biểu thức súc tích hơn. Tuy nhiên, do các kích thước hình học của bản lề linh hoạt thực tế không đáp ứng đầy đủ các giả định của phân tích lý thuyết, các phương pháp phần tử hữu hạn thường được sử dụng để nghiên cứu hiệu suất độ cứng của chúng.

Dựa trên bản lề linh hoạt chùm tia thẳng tròn, tác giả đề xuất ba bản lề linh hoạt tổng hợp mới: hỗn hợp chùm tia thẳng hình elip, tổng hợp chùm tia thẳng parabol và bản lề tổng hợp chùm tia thẳng. Các công thức tính toán độ cứng cho bốn loại bản lề linh hoạt này có nguồn gốc, và tính chất cứng của chúng được so sánh và phân tích.

Để chứng minh việc áp dụng các phát hiện này, bài báo nghiên cứu các đặc tính độ cứng của các khớp hình chữ T linh hoạt bằng cách sử dụng bốn bản lề linh hoạt tổng hợp. Kết quả cho thấy khớp hình chữ T linh hoạt bao gồm bản lề tổng hợp chùm hình elip thể hiện khả năng bù biến dạng mạnh nhất.

Tóm lại, nghiên cứu này cung cấp những hiểu biết có giá trị về tính chất cứng của các loại bản lề linh hoạt khác nhau. Các phát hiện có thể thông báo cho việc thiết kế và áp dụng bản lề linh hoạt trong các ngành công nghiệp khác nhau, đặc biệt là trong các ứng dụng yêu cầu xoay vòng chính xác và ma sát tối thiểu.