تصميم وتحليل معرفة المفصلة المرنة الدائرية المستقيمة الجديدة

مُراجع

خلاصة:

لتحقيق مفصل مرن يتمتع بمرونة محسنة ودقة دوران أعلى، تم تطوير تصميم جديد لمفصلة مرنة دائرية مستقيمة. تمت مقارنة وتحليل المرونة والدقة وعمر التعب لهذه المفصلة الجديدة مقابل مفصل مرن دائري مستقيم تقليدي. أظهرت النتائج أن المفصلة المرنة الدائرية المستقيمة الجديدة أظهرت مرونة أكبر ودقة دوران أعلى مقارنة بالمفصلة التقليدية. عمر التعب لكلا المفصلتين قريب من اللانهائي. بشكل عام، تفوقت المفصلة المرنة الجديدة على المفصلة التقليدية واستوفت متطلبات التصميم.

1.

لقد كانت المفصلات المرنة موضوع بحث مكثف نظرًا لتطبيقاتها في الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة، والأجهزة الدقيقة، والمعالجة الدقيقة. هذه المفصلات صغيرة الحجم، خالية من الفجوات، خالية من الاحتكاك الميكانيكي، وحساسة للغاية. أبدى الباحثون اهتمامًا بتصميم المفصلات المرنة [1-3]. تشمل الخصائص الحاسمة للمفصلات المرنة الصلابة (المرونة)، والدقة، وخصائص الضغط [4-5]. نظرًا لأن المفصلات المرنة عرضة لفشل الكلال مقارنة بالهياكل الصلبة، فإن تحليل الكلال ضروري خلال مرحلة التصميم [6-7].

في هذا البحث تم تقديم تصميم جديد لمفصلة مرنة دائرية مستقيمة. يتم تحليل المرونة والدقة وعمر التعب لهذه المفصلة باستخدام برنامج العناصر المحدودة Workbench 15.0. تتم مقارنة أداء المفصلة الجديدة بأداء المفصلة التقليدية المرنة الدائرية المستقيمة.

2. تحليل أداء المفصلة

لتصميم مفصلة مرنة يمكن الاعتماد عليها، من الضروري تحليل خصائصها الأساسية. تتضمن معلمات الأداء الأساسية للمفصلة المرنة المرونة والدقة وعمر التعب.

2.1 تحليل المرونة

تعد المرونة (الصلابة) معلمة تصميم حاسمة للمفصلات المرنة. توضح المعادلة (1) أنه عندما تظل المعلمات الأخرى ثابتة، فإن عرض المفصلة الأصغر (ب) يؤدي إلى مرونة أكبر. ولذلك، فإن المفصلة المرنة الدائرية المستقيمة الجديدة، ذات عرض الشق الأضيق (b1)، تظهر مرونة معززة. تم إجراء تحليل العناصر المحدودة باستخدام Workbench 15.0 للتحقق من مرونة المفصلتين. تم تطبيق نفس خصائص المواد والحمل وشروط الحدود لكلا المفصلتين. تم اختيار الفولاذ المقاوم للصدأ، بمعامل مرونة 190 GPa ونسبة بواسون 0.305، كمادة لنموذج المفصلة. كانت أبعاد المفصلة المرنة الدائرية المستقيمة التقليدية هي: طول المفصلة (أ) = 30 مم، العرض (ب) = 10 مم، الارتفاع (ح) = 10 مم، الحد الأدنى للسمك (t) = 1 مم، ونصف قطر القوس (ص) ) = 4.5 ملم

مرحبًا بك في أحدث مشاركة على مدونتنا، حيث سنتعمق في {blog_title}! إذا كنت تبحث عن الإلهام أو النصائح أو مجرد قراءة جيدة حول هذا الموضوع، فقد وصلت إلى المكان الصحيح. لذا، احصل على مشروبك المفضل واسترخِ ودعنا نستكشف كل ما يمكن معرفته عن {blog_title}.