新しいストレートラウンドフレキシブルヒンジの設計と解析_ヒンジの知識

改訂

抽象的な：

柔軟性を向上させ、より高い回転精度を備えたフレキシブルヒンジを実現するために、直線状の円形フレキシブルヒンジの新しい設計を開発しました。 この新しいヒンジの柔軟性、精度、疲労寿命を、従来の直線円形のフレキシブル ヒンジと比較して分析しました。 その結果、新しい直線円形フレキシブルヒンジは、従来のヒンジに比べて柔軟性が高く、回転精度が高いことが実証されました。 両方のヒンジの疲労寿命は無限に近いです。 全体として、新しいフレキシブル ヒンジは従来のヒンジを上回り、設計要件を満たしていました。

1.

フレキシブル ヒンジは、マイクロ電気機械システム、精密機器、マイクロマニピュレーションへの応用により、広範な研究の対象となってきました。 これらのヒンジはサイズが小さく、隙間がなく、機械的摩擦がなく、非常に敏感です。 研究者たちは、柔軟なヒンジの設計に興味を示しています [1-3]。 フレキシブル ヒンジの重要な特性には、剛性 (柔軟性)、精度、応力特性が含まれます [4-5]。 柔軟なヒンジは剛体構造に比べて疲労破壊しやすいため、設計段階で疲労解析が必要です[6-7]。

この論文では、直線円形のフレキシブル ヒンジの新しい設計を紹介します。 このヒンジの柔軟性、精度、疲労寿命は、有限要素ソフトウェア Workbench 15.0 を使用して分析されます。 新しいヒンジの性能を、従来の直線円形フレキシブル ヒンジの性能と比較します。

2. ヒンジの性能分析

信頼性の高いフレキシブル ヒンジを設計するには、その基本特性を分析することが不可欠です。 フレキシブル ヒンジの主な性能パラメータには、柔軟性、精度、疲労寿命が含まれます。

2.1 柔軟性の分析

柔軟性 (剛性) は、フレキシブル ヒンジの重要な設計パラメータです。 式 (1) は、他のパラメータが一定のままの場合、ヒンジ幅 (b) が小さいほど柔軟性が高くなることがわかります。 したがって、より狭い切開幅 (b1) を備えた新しい直線円形フレキシブル ヒンジは、柔軟性が向上しています。 Workbench 15.0 を使用した有限要素解析を実行して、2 つのヒンジの柔軟性を検証しました。 同じ材料特性、荷重、境界条件が両方のヒンジに適用されました。 弾性率 190 GPa、ポアソン比 0.305 のステンレス鋼がヒンジ モデルの材料として選択されました。 従来の直線円形フレキシブル ヒンジの寸法は、ヒンジの長さ (a) = 30 mm、幅 (b) = 10 mm、高さ (h) = 10 mm、最小厚さ (t) = 1 mm、円弧半径 (r) でした。 ) = 4.5 mm

最新のブログ投稿へようこそ。ここでは {blog_title} について詳しく説明します。このトピックに関するインスピレーション、ヒント、または単なる読み物を探している場合は、ここが適切な場所です。 お気に入りのドリンクを手に取り、座って、{blog_title} について知っておくべきことをすべて調べてみましょう。