Phân tích uốn cong, kéo dài và độ cứng và ứng dụng của bốn bản lề linh hoạt tổng hợp1

Tóm tắt: Dựa trên kiến ​​thức có liên quan về cơ học vật liệu và tính toán, các công thức tính toán của độ cứng uốn, lực căng và độ cứng nén của bốn bản lề linh hoạt tổng hợp có nguồn gốc. Lấy bản lề linh hoạt chùm tia tròn làm tròn làm ví dụ, công thức tính toán độ cứng dẫn xuất được xác minh bằng phương pháp phần tử hữu hạn. Các đặc tính độ cứng của bốn bản lề linh hoạt tổng hợp được so sánh và phân tích. Kết quả cho thấy bản lề tổng hợp chùm tia thẳng hình elip có độ uốn nhỏ nhất và độ cứng kéo dài nhất. Trong cấu trúc khớp hình chữ T linh hoạt, khớp hình chữ T linh hoạt bao gồm bản lề tổng hợp chùm tia thẳng bằng hình elip có khả năng bù biến dạng mạnh nhất.

Bản lề linh hoạt được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng đòi hỏi sự dịch chuyển góc nhỏ và xoay có độ chính xác cao, loại bỏ du lịch hàng không và ma sát cơ học. Dựa trên loại cấu trúc, bản lề linh hoạt có thể được phân loại thành các loại khác nhau. Độ cứng là một chỉ số hiệu suất quan trọng cho bản lề linh hoạt, phản ánh khả năng chống lại tải trọng bên ngoài và tính linh hoạt của chúng. Nghiên cứu này nhằm mục đích rút ra các công thức tính toán độ cứng cho bốn bản lề linh hoạt tổng hợp và so sánh các đặc tính độ cứng của chúng.

1. Thiết lập công thức tính toán độ cứng:

1.1 Công thức tính toán cho độ cứng uốn của chùm tia thẳng tròn và bản lề tổng hợp chùm hình elip có nguồn gốc dựa trên cơ học vật liệu và tính toán.

1.2 Các công thức tính toán độ cứng cho bản lề tổng hợp chùm tia thẳng và hyperbol được lấy bằng cách sử dụng định lý thứ hai của Karl.

2. Xác minh công thức tính toán độ cứng:

Công thức tính toán độ cứng dẫn xuất cho bản lề linh hoạt chùm tia thẳng tròn được xác minh bằng phương pháp phần tử hữu hạn. Các giá trị độ cứng uốn và độ bền kéo được tính toán được so sánh với các giải pháp phân tích để xác định độ chính xác của công thức.

3. Phân tích độ cứng của bốn bản lề linh hoạt tổng hợp:

Các đặc tính độ cứng của bốn bản lề linh hoạt tổng hợp được so sánh và phân tích. Dựa trên các công thức tính toán độ cứng dẫn xuất, các giá trị độ cứng uốn và kéo cho mỗi bản lề được tính toán và so sánh.

4. Ví dụ ứng dụng:

Bốn bản lề linh hoạt tổng hợp được áp dụng cho cấu trúc khớp hình chữ T linh hoạt. Các đặc tính độ cứng của mỗi khớp hình chữ T linh hoạt được phân tích bằng phương pháp phần tử hữu hạn. Kết quả cho thấy khớp hình chữ T linh hoạt bao gồm bản lề tổng hợp chùm hình elip có khả năng bù biến dạng mạnh nhất.

Các công thức tính toán độ cứng dẫn xuất cho bốn bản lề linh hoạt tổng hợp được xác minh là chính xác. Các đặc tính độ cứng của bốn bản lề được so sánh và phân tích, và khớp hình chữ T linh hoạt bao gồm bản lề tổng hợp chùm hình elip được tìm thấy có khả năng chuyển động tốt nhất và độ nhạy tải. Nghiên cứu này cung cấp những hiểu biết có giá trị cho việc thiết kế và áp dụng bản lề linh hoạt tổng hợp trong các lĩnh vực khác nhau.