發(fā)布時(shí)間：2018-02-26 08:34

  本文關(guān)鍵詞： 柔性機(jī)構(gòu) 柔性鉸鏈 疲勞壽命 名義應(yīng)力法　出處：《西安電子科技大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：柔性機(jī)構(gòu)是一種利用柔性構(gòu)件本身的彈性變形來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)、力、能量的傳遞和轉(zhuǎn)換的新型機(jī)構(gòu),能夠減少零件數(shù)目、減少裝配、提高精度、減少摩擦等,在微機(jī)電系統(tǒng)、仿生領(lǐng)域有著很高的價(jià)值。對(duì)一些柔性機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō),所需的動(dòng)作可能只發(fā)生一次,因此可以使用靜態(tài)失效理論來(lái)分析這類機(jī)構(gòu)。但是對(duì)于大多數(shù)柔性機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō),在工作中需要承受循環(huán)載荷的作用,循環(huán)載荷會(huì)使構(gòu)件中產(chǎn)生交變應(yīng)力,交變應(yīng)力使得柔性機(jī)構(gòu)中最薄弱部位的應(yīng)力在遠(yuǎn)低于屈服極限的情況下就發(fā)生疲勞失效。而柔性鉸鏈?zhǔn)侨嵝詸C(jī)構(gòu)中最薄弱的環(huán)節(jié),因此對(duì)柔性鉸鏈進(jìn)行疲勞分析,進(jìn)行壽命預(yù)測(cè)變得越來(lái)越重要。本文以圓型柔性鉸鏈作為研究對(duì)象,利用名義應(yīng)力法和有限元分析方法得到了圓型柔性鉸鏈的疲勞壽命曲線,并擬合出疲勞壽命曲線的經(jīng)驗(yàn)公式,分析了影響圓型柔性鉸鏈疲勞壽命的因素。研究發(fā)現(xiàn),圓型柔性鉸鏈的曲率半徑,最小厚度和表面狀態(tài)對(duì)鉸鏈的疲勞壽命影響較大。同時(shí),分析了離心率對(duì)圓錐曲線型柔性鉸鏈疲勞壽命的影響。因此,在設(shè)計(jì)和加工中應(yīng)根據(jù)不同的壽命要求選用最合適的尺寸參數(shù)和加工方法。本文基于名義應(yīng)力法和圓錐曲線型柔性鉸鏈應(yīng)力集中系數(shù)通用公式建立了圓錐曲線型柔性鉸鏈的壽命預(yù)測(cè)方法,通過(guò)算例驗(yàn)證了該方法的有效性。該方法為柔性鉸鏈的設(shè)計(jì)提供了支持。通過(guò)該方法可以在柔性鉸鏈的初步設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算鉸鏈的疲勞壽命,避免不合理的參數(shù)選擇。
[Abstract]:Flexible mechanism is a flexible component using the elastic deformation to realize motion, force, energy transfer and conversion mechanism, can reduce the number of parts, reduce the assembly, improve accuracy, reduce friction, in MEMS, bionics has a very high value. Some of the flexible mechanism, required the action may occur only once, so we can use the theory to analyze the static failure mechanism. But for the most flexible mechanism, needs to work in under cyclic loads, the cyclic loading will cause stress generated in the AC component, alternating stress makes the flexible mechanism the weakest parts of the stress in the far below the yield limit under the condition of fatigue failure. The flexible hinge is the weakest link of flexible mechanism, the flexible hinge fatigue life prediction analysis, this paper has become more and more important. The circular flexure hinge as the research object, using the nominal stress method and the finite element analysis method to get the fatigue life curve of circular flexure hinge, and the fitted empirical formula of fatigue life curve, analyzed the influence factors of circular flexure hinge fatigue life. The study found that the radius of curvature of circular flexure hinge, fatigue the life of the minimum thickness and surface condition on the hinge effect. At the same time, analyzes the influence on the rate of centrifugal conic type flexible hinge fatigue life. Therefore, we should size parameters and processing method of the most suitable according to different life requirements in designing and processing. In this paper, the nominal stress method and conic type flexible hinge the stress concentration coefficient of general formula is established to predict method of conic flexure hinge based life, through an example to verify the effectiveness of the method. The method for the design of flexible hinge By this method, the fatigue life of the hinges can be calculated at the initial design of the flexure hinges to avoid the unreasonable selection of the parameters.

【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH112

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1537267