柔性機構(gòu)通過減少非柔性機構(gòu)的零件數(shù)及裝配環(huán)節(jié),提高了機構(gòu)的可靠性、精度及壽命等。在設(shè)計一種柔順機構(gòu)時,確定其尺寸參數(shù)從而實現(xiàn)最優(yōu)的工作狀態(tài)是十分重要的。本文應(yīng)用了偽靜態(tài)方法建立一種柔順鉸鏈的靜動力學(xué)模型,以機構(gòu)的剛度與固有頻率為目標(biāo),通過改變機構(gòu)的幾何尺寸,得到了兩種改進的模型。這兩種模型分別適用于不同的工作模式,大范圍運動與高速往復(fù)運動。本文利用有限元分析驗證了兩種理論模型的正確性。 

【文章來源】：鍛壓裝備與制造技術(shù). 2020年04期 第118-122頁

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

柔順鉸鏈模型

如圖2所示，在局部坐標(biāo)系下柔性梁單元有j、k兩個節(jié)點，每個節(jié)點有沿著x、y方向移動和繞著z方向轉(zhuǎn)動三個方向自由度。將梁單元在局部坐標(biāo)系下所受力與位移用向量的形式表示：那么在局部坐標(biāo)系下，節(jié)點力與位移的關(guān)系為：

當(dāng)進行靜力學(xué)分析時，令ω=0時，此時公式4中只有K0；當(dāng)進行動力學(xué)分析時，應(yīng)保留ω項，且保留的階數(shù)越高，結(jié)果越準(zhǔn)確，但是計算量也將增加。在柔性梁較短或結(jié)構(gòu)的固有頻率較低時，取ω的平方項就可以滿足計算精度。這也解釋了傳統(tǒng)的動力學(xué)模型對結(jié)構(gòu)的高階頻率預(yù)測誤差較大的原因。假設(shè)參考坐標(biāo)系為O-XY、jk梁單元在參考坐標(biāo)系下的受力與位移為：


本文編號：2908238