Uuden suoran pyöreän joustavan saranan_saranatiedon suunnittelu ja analyysi

Tarkistettu

Abstrakti:

Joustavan saranan, jolla on parannettu joustavuus ja suurempi pyörimistarkkuus, saavuttamiseksi kehitettiin uusi malli suoralle pyöreälle joustavalle saranalle. Tämän uuden saranan joustavuutta, tarkkuutta ja väsymisikää verrattiin ja analysoitiin perinteiseen suoraan pyöreään joustavaan saranaan. Tulokset osoittivat, että uusi suora pyöreä joustava sarana osoitti enemmän joustavuutta ja parempaa pyörimistarkkuutta verrattuna perinteiseen saranaan. Molempien saranoiden väsymisikä on lähes ääretön. Kaiken kaikkiaan uusi joustava sarana ylitti perinteisen saranan ja täytti suunnitteluvaatimukset.

1.

Joustavat saranat ovat olleet laajan tutkimuksen kohteena niiden sovellusten vuoksi mikroelektromekaanisissa järjestelmissä, tarkkuusinstrumentoinnissa ja mikromanipulaatiossa. Nämä saranat ovat kooltaan pieniä, rakottomia, vailla mekaanista kitkaa ja erittäin herkkiä. Tutkijat ovat osoittaneet kiinnostusta joustavien saranoiden suunnitteluun [1-3]. Joustavien saranoiden kriittisiä ominaisuuksia ovat jäykkyys (joustavuus), tarkkuus ja jännitysominaisuudet [4-5]. Koska joustavat saranat ovat alttiita väsymisvaurioille jäykkiin rakenteisiin verrattuna, väsymisanalyysi on tarpeen suunnitteluvaiheessa [6-7].

Tässä artikkelissa esitellään uusi malli suoralle pyöreälle joustavalle saranalle. Tämän saranan joustavuus, tarkkuus ja väsymisikä analysoidaan elementtiohjelmistolla Workbench 15.0. Uuden saranan suorituskykyä verrataan perinteisen suoran pyöreän joustavaan saranaan.

2. Saranan suorituskyvyn analyysi

Luotettavan joustavan saranan suunnittelussa on välttämätöntä analysoida sen perusominaisuudet. Joustavan saranan ensisijaisia ​​suorituskykyparametreja ovat joustavuus, tarkkuus ja väsymisikä.

2.1 Joustavuusanalyysi

Joustavuus (jäykkyys) on joustavien saranoiden tärkeä suunnitteluparametri. Yhtälö (1) osoittaa, että kun muut parametrit pysyvät vakioina, pienempi saranan leveys (b) johtaa suurempaan joustavuuteen. Siksi uusi suora pyöreä joustava sarana, jossa on kapeampi leikkausleveys (b1), osoittaa parempaa joustavuutta. Kahden saranan joustavuuden varmistamiseksi tehtiin elementtianalyysi Workbench 15.0:lla. Molemmissa saranoissa käytettiin samoja materiaaliominaisuuksia, kuormitusta ja reunaehtoja. Saranamallin materiaaliksi valittiin ruostumaton teräs, jonka kimmomoduuli on 190 GPa ja Poissonin suhde 0,305. Perinteisen suoran pyöreän joustavan saranan mitat olivat: saranan pituus (a) = 30 mm, leveys (b) = 10 mm, korkeus (h) = 10 mm, vähimmäispaksuus (t) = 1 mm ja kaaren säde (r ) = 4,5 mm

Tervetuloa uusimpaan blogiviestiimme, jossa perehdymme aiheeseen {blog_title}! Jos etsit inspiraatiota, vinkkejä tai vain hyvää luettavaa tästä aiheesta, olet tullut oikeaan paikkaan. Joten nappaa suosikkijuomasi, istu alas ja tutkitaan kaikkea, mitä voit tietää aiheesta {blog_title}.