Deform-X柔性铰链设计与分析
本文选题:柔性铰链 + 弯扭耦合 ; 参考:《农业机械学报》2017年04期
【摘要】:设计了一种Deform-X柔性铰链,利用微积分的思想分析了其等效刚度,推导了Deform-X柔性铰链弯扭耦合等效刚度的理论计算公式。通过一组实例的理论分析和ABAQUS仿真分析,验证了Deform-X柔性铰链等效刚度理论计算公式的正确性。选取外形尺寸相同的X型柔性铰链与Deform-X柔性铰链进行了性能比较分析,在相同转矩作用下,Deform-X柔性铰链弯曲变形转角约为X型柔性铰链的3倍。分别对X型柔性铰链和Deform-X柔性铰链进行了弯曲失效分析,结果表明Deform-X柔性铰链的可使用范围大于X型柔性铰链。设计了基于Deform-X柔性铰链的平面折展四杆机构的实物模型,通过实物测试和仿真分析表明Deform-X柔性铰链能够实现预期变形。最后,对尺寸相同的基于X型柔性铰链的四杆机构和基于Deform-X柔性铰链的四杆机构在相同力矩作用下的变形进行了分析,结果表明基于Deform-X柔性铰链的四杆机构变形更大。
[Abstract]:A kind of Deform-X flexure hinge is designed. The equivalent stiffness is analyzed by the idea of calculus. The theoretical calculation formula of the equivalent stiffness of Deform-X flexure hinge is derived. The correctness of the formula of the equal effect stiffness of the Deform-X flexure hinge is verified by the theoretical analysis of a group of examples and the ABAQUS simulation analysis. The performance comparison of the X flexible hinges with the same size and the Deform-X flexure hinge is compared. Under the same torque, the bending deformation angle of the Deform-X flexure hinge is about 3 times that of the X type flexure hinge. The bending failure analysis of the X flexible hinges and the Deform-X flexure hinges is carried out respectively. The results show that the Deform-X flexure hinges can be used by the flexure hinges. The circumference is larger than the X flexure hinge. The physical model of a planar flexure four bar mechanism based on Deform-X flexure hinge is designed. Through physical testing and simulation analysis, it is shown that the Deform-X flexible hinge can achieve the desired deformation. Finally, the four bar mechanism based on the same size based flexible hinges and the four bar mechanism based on the Deform-X flexible hinge are in the same size. The deformation under the same moment is analyzed. The results show that the four bar mechanism based on Deform-X flexure hinge is more deformed.
【作者单位】: 北京科技大学机械工程学院;
【基金】:国家自然科学基金项目(51475037)
【分类号】:TH112
【参考文献】
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【共引文献】
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【二级参考文献】
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,本文编号:1819117
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