正交簧片型大行程柔性球铰设计及柔度分析

谢超; 陈云壮; 石光楠; 赖磊捷

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正交簧片型大行程柔性球铰设计及柔度分析

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传统缺口型柔性球铰的工作行程较小,且存在结构构型及柔度计算复杂、加工工艺要求高等问题,不能应用于需大行程的场合。为此,设计了一种正交簧片型大行程柔性球铰,即将具有较大变形能力的簧片梁通过正交组合形成虎克铰,使其能够实现3个功能轴线方向的运动。该柔性球铰具有结构构型简单、加工制作容易和工作行程较大等优点。根据柔性球铰单个簧片梁的柔度矩阵及连接方式,采用柔度矩阵法和坐标变换方法,对柔性球铰的全局柔度矩阵进行建模和计算,通过有限元仿真和实验测试对所建立的柔度模型进行验证,并分析了柔性球铰几何参数对柔度的影响规律。结果表明:柔度理论计算值与仿真值的相对误差基本在10%以内,与测试值的相对误差在8%以内;几何参数对柔度影响程度从大到小依次是柔性簧片梁2的厚度、宽度、长度。研究结果可以为大行程空间柔顺机构的多样化设计提供参考。

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来源
《工程设计学报》 |2023年第5期|626-633|共8页
作者
谢超; 陈云壮; 石光楠; 赖磊捷;
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作者单位

上海工程技术大学机械与汽车工程学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类机械传动机构;
关键词
簧片; 柔性球铰; 大行程; 有限元分析; 柔度;

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