【摘要】：針對柔性鉸鏈存在的轉(zhuǎn)動角度小和徑向漂移大等問題,進行了大轉(zhuǎn)角和高精度柔性鉸鏈設計。利用四桿機構(gòu)中曲柄搖桿機構(gòu)的轉(zhuǎn)角放大特性,以固化的四桿機構(gòu)為變形模塊,通過搖桿的小變形實現(xiàn)鉸鏈的大轉(zhuǎn)角運動。柔性鉸鏈中固化的四桿機構(gòu)為超靜定結(jié)構(gòu),基于超靜定結(jié)構(gòu)理論進行了柔性單元的受力分析,并建立了柔性鉸鏈的剛度模型,實現(xiàn)柔性鉸鏈的分析和設計。根據(jù)設計方案選取設計變量,基于理論推導得到剛度建立目標函數(shù),根據(jù)性能和幾何邊界建立約束條件,利用遺傳算法對柔性鉸鏈尺寸進行優(yōu)化,并通過ANSYS進行了特定尺寸下柔性鉸鏈變形和應力分析,驗證了優(yōu)化結(jié)果的正確性。
[Abstract]:Aiming at the problems of small rotation angle and large radial drift of flexure hinge, the design of large rotation angle and high precision flexure hinge is carried out. Based on the angle magnification characteristic of crank and rocker mechanism in four-bar mechanism and the solidified four-bar mechanism as deformation module, the large angle motion of hinges is realized by small deformation of rocker rod. The four-bar mechanism solidified in the flexure hinge is a statically indeterminate structure. Based on the theory of statically indeterminate structure, the mechanical analysis of the flexible element is carried out, and the stiffness model of the flexure hinge is established to realize the analysis and design of the flexure hinge. The design variables are selected according to the design scheme, the objective function of stiffness is derived based on theoretical derivation, the constraint conditions are established according to the performance and geometric boundary, and the size of flexure hinge is optimized by genetic algorithm. The deformation and stress analysis of the flexure hinge under specific size is carried out by ANSYS, which verifies the correctness of the optimized results.
【作者單位】： 太原理工大學機械工程學院;
【基金】：國家自然科學基金(51505319) 太原理工大學�；�(2014TD040);太原理工大學人才引進基金(tyut-rc201448a)~~
【分類號】：TH122

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本文編號：2307877