Sammendrag: Rotasjonsstivheten til det fleksible hengslet med null stivhet er omtrent null, noe som overvinner den mangelen at vanlige fleksible hengsler krever drivmoment, og kan brukes på fleksible gripere og andre felt. Ved å ta de fleksible hengslene i indre og ytre ring under påvirkning av rent dreiemoment som delsystemet for positiv stivhet, kan forskningsmekanismen for negativ stivhet og matchende positiv og negativ stivhet konstruere fleksibelt hengsel med null stivhet. Foreslå en rotasjonsmekanisme for negativ stivhet——Vevfjærmekanisme, modellert og analysert dens negative stivhetsegenskaper; ved å matche positiv og negativ stivhet, analyserte påvirkningen av strukturelle parametere for veivfjærmekanismen på nullstivhetskvalitet; foreslått en lineær fjær med tilpassbar stivhet og størrelse——Diamantformet bladfjærstreng, stivhetsmodellen ble etablert og verifisering av finite element simulering ble utført; til slutt ble design, prosessering og testing av en kompakt null-stivhet fleksibel hengselprøve fullført. Testresultatene viste at: under påvirkning av rent dreiemoment,±18°I området for rotasjonsvinkler er rotasjonsstivheten til det fleksible hengslet med null stivhet 93 % lavere enn for de fleksible hengslene for indre og ytre ring i gjennomsnitt. Det konstruerte fleksible hengslet med nullstivhet har en kompakt struktur og høykvalitets nullstivhet; den foreslåtte rotasjonsmekanismen med negativ stivhet og den lineære Fjæren har stor referanseverdi for studiet av fleksibel mekanisme.

0 forord

Fleksibelt hengsel (lager)

^[1-2]

Basert på den elastiske deformasjonen til den fleksible enheten for å overføre eller konvertere bevegelse, kraft og energi, har den blitt mye brukt i presisjonsposisjonering og andre felt. Sammenlignet med tradisjonelle stive lagre, er det et gjenopprettingsmoment når det fleksible hengselet roterer. Derfor må drivenheten gi utgående dreiemoment for å drive og beholde rotasjonen til det fleksible hengslet. Null stivhet fleksibelt hengsel

^[3]

(Zero stiffness flexural pivot, ZSFP) er et fleksibelt roterende ledd hvis rotasjonsstivhet er omtrent null. Denne typen fleksible hengsler kan holde seg i hvilken som helst posisjon innenfor slagområdet, også kjent som statisk balansert fleksibelt hengsel

^[4]

, brukes mest i felt som fleksible gripere.

Basert på det modulære designkonseptet til den fleksible mekanismen, kan hele det fleksible hengselsystemet med null stivhet deles inn i to undersystemer med positiv og negativ stivhet, og nullstivhetssystemet kan realiseres gjennom matching av positiv og negativ stivhet

^[5]

. Blant dem er delsystemet med positiv stivhet vanligvis et fleksibelt hengsel med stort slag, for eksempel et fleksibelt hengsel med kryssrør

^[6-7]

, generalisert tre-kryss reed fleksibelt hengsel

^[8-9]

og indre og ytre ring fleksible hengsler

^[10-11]

Osv. For tiden har forskningen på fleksible hengsler oppnådd mange resultater, derfor er nøkkelen til å designe fleksible hengsler med nullstivhet å matche passende negative stivhetsmoduler for fleksible hengsler[3].

Fleksible hengsler for indre og ytre ring (inner- og ytterring bøyende pivots, IORFP) har utmerkede egenskaper når det gjelder stivhet, presisjon og temperaturdrift. Den matchende negative stivhetsmodulen gir konstruksjonsmetoden til det fleksible hengslet med null stivhet, og fullfører til slutt design, prøvebehandling og testing av det fleksible hengslet med null stivhet.

1 veivfjærmekanisme

1.1 Definisjon av negativ stivhet

Den generelle definisjonen av stivhet K er endringshastigheten mellom belastningen F som bæres av det elastiske elementet og den tilsvarende deformasjonen dx

K= dF/dx (1)

Når belastningsøkningen til det elastiske elementet er motsatt av tegnet på den tilsvarende deformasjonsøkningen, er det negativ stivhet. Fysisk tilsvarer den negative stivheten den statiske ustabiliteten til det elastiske elementet

^[12]

.Negative stivhetsmekanismer spiller en viktig rolle innen fleksibel statisk balanse. Vanligvis har negative stivhetsmekanismer følgende egenskaper.

(1) Mekanismen reserverer en viss mengde energi eller gjennomgår en viss deformasjon.

(2) Mekanismen er i en kritisk ustabilitetstilstand.

(3) Når mekanismen er lett forstyrret og forlater likevektsposisjonen, kan den frigjøre en større kraft, som er i samme retning som bevegelsen.

1.2 Konstruksjonsprinsipp for fleksibelt hengsel med null stivhet

Det fleksible hengslet med nullstivhet kan konstrueres ved å bruke positiv og negativ stivhetstilpasning, og prinsippet er vist i figur 2.

(1) Under påvirkning av rent dreiemoment har de indre og ytre fleksible hengslene et tilnærmet lineært dreiemoment-rotasjonsvinkelforhold, som vist i figur 2a. Spesielt når skjæringspunktet er plassert ved 12,73 % av reed-lengden, er forholdet mellom dreiemoment og rotasjonsvinkel lineært

^[11]

, på dette tidspunktet er gjenopprettingsmomentet Mpivot (med klokken) til det fleksible hengslet relatert til lagerrotasjonsvinkelenθ(mot klokken) forholdet er

Mpivot=(8EI/L)θ (2)

I formelen er E elastisitetsmodulen til materialet, L er lengden på sivet, og I er treghetsmomentet til seksjonen.

(2) I henhold til rotasjonsstivhetsmodellen til de indre og ytre fleksible hengslene, er den negative stivhetsrotasjonsmekanismen tilpasset, og dens negative stivhetsegenskaper er vist i figur 2b.

(3) Med tanke på ustabiliteten til den negative stivhetsmekanismen

^[12]

, bør stivheten til det fleksible hengslet med null stivhet være tilnærmet null og større enn null, som vist i figur 2c.

1.3 Definisjon av veivfjærmekanisme

I henhold til litteraturen [4] kan et fleksibelt hengsel med null stivhet konstrueres ved å innføre en forhåndsdeformert fjær mellom det bevegelige stive legemet og det faste stive legemet til det fleksible hengselet. For det indre og ytre fleksible hengsel vist i fig. 1, er en fjær innført mellom den indre ringen og den ytre ringen, dvs. en fjær-sveivmekanisme (SCM) er innført. Med henvisning til sveivglidemekanismen vist i figur 3, er de relaterte parameterne til veivfjærmekanismen vist i figur 4. Veiv-fjærmekanismen er sammensatt av en sveiv og en fjær (sett stivhet som k). startvinkelen er den inkluderte vinkelen mellom sveiven AB og basen AC når fjæren ikke er deformert. R representerer veivlengden, l representerer grunnlengden, og definerer veivlengdeforholdet som forholdet mellom r og l, dvs. = r/l (0<<1).

Konstruksjonen av veivfjærmekanismen krever bestemmelse av 4 parametere: basislengden l, sveivlengdeforholdet, startvinkelen og fjærstivheten K.

Deformasjonen av veivfjærmekanismen under kraft er vist i figur 5a, i øyeblikket M

_γ

Under handlingen beveger sveiven seg fra startposisjonen AB

_Beta

snu til AB

_γ

, under rotasjonsprosessen, den inkluderte vinkelen til sveiven i forhold til den horisontale posisjonen

_γ

kalt sveivvinkelen.

Kvalitativ analyse viser at sveiven roterer fra AB (utgangsposisjon, M & gamma; Null) til AB0 (“dødpunkt”plassering, M

_γ

er null), har sveivfjærmekanismen en deformasjon med negative stivhetsegenskaper.

1.4 Forholdet mellom dreiemoment og rotasjonsvinkel til veivfjærmekanismen

I fig. 5, dreiemomentet M & gamma; med klokken er positiv, sveivvinkelen & gamma; mot klokken er positiv, og momentbelastningen M modelleres og analyseres nedenfor.

_γ

med sveivvinkel

_γ

Forholdet mellom modelleringsprosessen er dimensjonert.

Som vist i figur 5b, dreiemomentbalansen for sveiv AB & gamma er oppført.

I formelen, F & gamma; er fjærens gjenopprettingskraft, d & gamma; er F & gamma; til punkt A. Anta at forskyvnings-last-forholdet til fjæren er

I formelen er K fjærstivheten (ikke nødvendigvis en konstant verdi),δ

xγ

er mengden av fjærdeformasjon (forkortet til positiv),δ

xγ

=|B

_Beta

C| – |B

_γ

C|.

Samtidig type (3)(5), moment M

_γ

med hjørne

_γ

Forholdet er

1.5 Analyse av de negative stivhetsegenskapene til sveivfjærmekanismen

For å lette analysen av de negative stivhetsegenskapene til veivfjærmekanismen (moment M

_γ

med hjørne

_γ

forhold), kan det antas at fjæren har en lineær positiv stivhet, så kan formel (4) omskrives som

I formelen er Kconst en konstant større enn null. Etter at størrelsen på det fleksible hengselet er bestemt, bestemmes også lengden l på basen. Derfor, forutsatt at l er en konstant, kan formel (6) skrives om som

hvor Kconstl2 er en konstant større enn null, og momentkoeffisienten m & gamma; har en dimensjon på én. De negative stivhetsegenskapene til veivfjærmekanismen kan oppnås ved å analysere forholdet mellom momentkoeffisienten m & gamma; og rotasjonsvinkelen & gamma.

Fra ligning (9) viser figur 6 startvinkelen =π forholdet mellom m & gamma; og veivlengdeforhold og rotasjonsvinkel & gamma;, & isin;[0.1, 0.9],& gamma;& isin;[0, π]. Figur 7 viser forholdet mellom m & gamma; og rotasjonsvinkel & gamma; for = 0,2 og forskjellig . Figur 8 viser =π Når, under forskjellige , forholdet mellom m & gamma; og vinkel & gamma.

I henhold til definisjonen av veivfjærmekanisme (avsnitt 1.3) og formel (9), når k og l er konstante, m & gamma; Kun relatert til vinkel & gamma;, veivlengdeforhold og veivstartvinkel .

(1) Hvis og bare hvis & gamma; er lik 0 ellerπ eller ,m & gamma; er lik null; & gamma; & isin;[0, ],m & gamma; er større enn null; & gamma; & er i;[π],m & gamma; mindre enn null. & isin;[0, ],m & gamma; er større enn null; & gamma;& er i;[π],m & gamma; mindre enn null.

(2) & gamma; Når [0, ], rotasjonsvinkelen & gamma; øker, m & gamma; øker fra null til vendepunktsvinkelen & gamma;0 tar maksimalverdien m & gamma;max, og avtar deretter gradvis.

(3) Det negative stivhetsområdet til veivfjærmekanismen: & gamma;& isin;[0, & gamma;0], på dette tidspunktet & gamma; øker (mot klokken), og dreiemomentet M & gamma; øker (med klokken). Infleksjonspunktvinkelen & gamma;0 er den maksimale rotasjonsvinkelen til den negative stivheten som er karakteristisk for sveivfjærmekanismen og & gamma;0 & isin;[0, ];m & gamma;max er den maksimale negative momentkoeffisienten. Gitt og , gir utledningen av ligning (9). & gamma;0

(4) jo større startvinkelen er, & gamma; jo større 0, m

_γmaks

større.

(5) jo større lengdeforholdet er, & gamma; jo mindre 0, m

_γmaks

større.

Spesielt =πDe negative stivhetsegenskapene til veivfjærmekanismen er de beste (det negative stivhetsvinkelområdet er stort, og dreiemomentet som kan gis er stort). =πSamtidig, under forskjellige forhold, maksimal rotasjonsvinkel & gamma av den negative stivheten som er karakteristisk for veivfjærmekanismen; 0 og den maksimale negative dreiemomentkoeffisienten m & gamma; Max er oppført i tabell 1.

2 Konstruksjon av null-stivhet fleksibelt hengsel

Tilpasningen av positiv og negativ stivhet til 2.1 er vist i figur 9, n(n 2) grupper av parallelle veivfjærmekanismer er jevnt fordelt rundt omkretsen, og danner en negativ stivhetsmekanisme tilpasset de indre og ytre ringens fleksible hengsler.

Konstruer et fleksibelt hengsel med null stivhet ved å bruke de fleksible hengslene i indre og ytre ring som delsystemet for positiv stivhet. For å oppnå null stivhet, match den positive og negative stivheten

samtidig (2), (3), (6), (11) og & gamma;=θ, lasten F & gamma av våren kan oppnås; og forskyvningδForholdet til x & gamma; er

I henhold til avsnitt 1.5, det negative stivhetsvinkelområdet til veivfjærmekanismen: & gamma;& isin;[0, & gamma;0] og & gamma;0 & isin;[0, ], skal slaglengden til det fleksible hengslet med null stivhet være mindre enn & gamma;0, dvs. fjæren er alltid i en deformert tilstand (δxγ≠0). Rotasjonsområdet til den indre og ytre ringens fleksible hengsler er±0,35 rad(±20°), forenkle de trigonometriske funksjonene sin & gamma; og cos & gamma; følgende

Etter forenkling, last-forskyvningsforholdet til fjæren

2.2 Feilanalyse av positiv og negativ stivhetstilpasningsmodell

Vurder feilen forårsaket av den forenklede behandlingen av ligning (13). I henhold til de faktiske behandlingsparametrene for fleksibelt hengsel med null stivhet (avsnitt 4.2): n = 3,l = 40mm, =π, = 0,2, E = 73 GPa; Dimensjonene til den indre og ytre ringens fleksible hengselrør L = 46 mm, T = 0,3 mm, B = 9,4 mm; Sammenligningsformlene (12) og (14) forenkler lastforskyvningsforholdet og den relative feilen til de fremre og bakre fjærene som vist i henholdsvis fig. 10a og 10b.

Som vist i figur 10, & gamma; er mindre enn 0,35 rad (20°), den relative feilen forårsaket av den forenklede behandlingen til last-forskyvningskurven overstiger ikke 2,0 %, og formelen

Den forenklede behandlingen av (13) kan brukes til å konstruere fleksible hengsler med null stivhet.

2.3 Fjærens stivhetsegenskaper

Forutsatt at fjærens stivhet er K, den samtidige (3), (6), (14)

I henhold til de faktiske behandlingsparametrene for fleksibelt hengsel med null stivhet (avsnitt 4.2), endringskurven for fjærstivhet K med vinkel & gamma; er vist i figur 11. Spesielt når & gamma;= 0, K tar minimumsverdien.

For å gjøre design og bearbeiding lettere, bruker fjæren en lineær positiv stivhetsfjær, og stivheten er Kconst. I hele slaget, hvis den totale stivheten til det fleksible hengslet med null stivhet er større enn eller lik null, bør Kconst ta minimumsverdien av K

Ligning (16) er stivhetsverdien til den lineære positive stivhetsfjæren når det fleksible hengselet med null stivhet konstrueres. 2.4 Analyse av nullstivhetskvalitet Last-forskyvningsforholdet til det konstruerte fleksible hengslet med nullstivhet er

Samtidig formel (2), (8), (16) kan oppnås

For å evaluere kvaliteten på null stivhet, er reduksjonsområdet for fleksibel hengselstivhet før og etter tilsetning av den negative stivhetsmodulen definert som nullstivhetskvalitetskoeffisientenη

η Jo nærmere 100 %, jo høyere er kvaliteten på null stivhet. Figur 12 er 1-η Sammenheng med veivlengdeforhold og startvinkel η Den er uavhengig av antallet n av parallelle veivfjærmekanismer og lengden l på basen, men bare relatert til veivlengdeforholdet , rotasjonsvinkelen & gamma; og startvinkelen.

(1) Startvinkelen øker og nullstivhetskvaliteten forbedres.

(2) Lengdeforholdet øker og nullstivhetskvaliteten reduseres.

(3) Vinkel & gamma; øker, null stivhetskvalitet reduseres.

For å forbedre nullstivhetskvaliteten til det fleksible hengslet med nullstivhet, bør startvinkelen ha en større verdi; veivlengdeforholdet bør være så lite som mulig. Samtidig, ifølge analyseresultatene i avsnitt 1.5, hvis den er for liten, vil veivfjærmekanismens evne til å gi negativ stivhet være svak. For å forbedre nullstivhetskvaliteten til det fleksible hengslet med nullstivhet, er startvinkelen =π, sveiv lengdeforhold = 0,2, det vil si den faktiske prosesseringsparametrene i avsnitt 4.2 null stivhet fleksibelt hengsel.

I henhold til de faktiske behandlingsparametrene til det fleksible hengslet med null stivhet (avsnitt 4.2), er forholdet mellom dreiemomentvinkelforholdet mellom de fleksible hengslene i indre og ytre ring og det fleksible hengslet med nullstivhet vist i figur 13; reduksjonen i stivhet er null-stivhetskvalitetskoeffisientenηForholdet til hjørnet & gamma; er vist i figur 14. Ved figur 14: I 0,35 rad (20°) rotasjonsområde, stivheten til det fleksible hengslet med null stivhet reduseres med gjennomsnittlig 97 %; 0,26 rad(15°) hjørner, reduseres den med 95 %.

3 Design av lineær positiv stivhetsfjær

Konstruksjonen av fleksibelt hengsel med null stivhet er vanligvis etter at størrelsen og stivheten til det fleksible hengslet er bestemt, og deretter reverseres stivheten til fjæren i veivfjærmekanismen, slik at fjærens stivhet og størrelseskrav er relativt strenge. I tillegg er startvinkelen =π, fra figur 5a, under rotasjonen av det fleksible hengslet med null stivhet, er fjæren alltid i en komprimert tilstand, dvs.“Kompresjonsfjær”.

Stivheten og størrelsen på tradisjonelle trykkfjærer er vanskelig å tilpasse nøyaktig, og en styremekanisme er ofte nødvendig i applikasjoner. Derfor foreslås en fjær hvis stivhet og størrelse kan tilpasses——Diamantformet bladfjærsnor. Den diamantformede bladfjærstrengen (Figur 15) er sammensatt av flere diamantformede bladfjærer koblet i serie. Den har egenskapene til fri strukturell design og høy grad av tilpasning. Dens prosesseringsteknologi er konsistent med fleksible hengsler, og begge behandles ved presisjonstrådskjæring.

3.1 Last-forskyvningsmodell av diamantformet bladfjærstreng

På grunn av symmetrien til den rombiske bladfjæren, trenger bare én bladfjær å bli utsatt for spenningsanalyse, som vist i figur 16. α er vinkelen mellom reed og horisontal, lengden, bredden og tykkelsen på reeden er henholdsvis Ld, Wd, Td, f er den dimensjonalt enhetlige belastningen på rombebladfjæren,δy er deformasjonen av rombisk bladfjær i y-retningen, kraft fy og moment m er ekvivalente laster på enden av en enkelt reed, fv og fw er komponentkrefter til fy i wov-koordinatsystemet.

I henhold til stråledeformasjonsteorien til AWTAR[13], den dimensjonalt enhetlige last-forskyvningsforholdet til enkelt reed

På grunn av begrensningsforholdet til den stive kroppen på reed, er endevinkelen til reed før og etter deformasjon null, dvs.θ = 0. Samtidig (20)(22)

Ligning (23) er last-forskyvning dimensjonal enhetsmodell av rombisk bladfjær. n2 rombiske bladfjærer er koblet i serie, og dens last-forskyvningsmodell er

Fra formel (24), nårαNår d er liten, er stivheten til den diamantformede bladfjærstrengen tilnærmet lineær under typiske dimensjoner og typiske belastninger.

3.2 Finite element simulering verifisering av modellen

Den endelige element-simuleringsverifiseringen av last-forskyvningsmodellen til den diamantformede bladfjæren utføres. Ved å bruke ANSYS Mechanical APDL 15.0 er simuleringsparametrene vist i tabell 2, og et trykk på 8 N påføres den diamantformede bladfjæren.

Sammenligningen mellom modellresultatene og simuleringsresultatene av rombebladfjærens last-forskyvningsforhold er vist i fig. 17 (dimensjonalisering). For fire rombebladfjærer med forskjellige helningsvinkler overstiger ikke den relative feilen mellom modellen og simuleringsresultatene for finite element 1,5 %. Gyldigheten og nøyaktigheten til modellen (24) er verifisert.

4 Design og test av fleksibelt hengsel med null stivhet

4.1 Parameterdesign av fleksibelt hengsel med null stivhet

For å designe et fleksibelt hengsel med null stivhet, bør designparametrene til det fleksible hengslet først bestemmes i henhold til servicebetingelsene, og deretter skal de relevante parameterne til veivfjærmekanismen beregnes omvendt.

4.1.1 Fleksible hengselparametere

Skjæringspunktet for den indre og ytre ringens fleksible hengsler er plassert på 12,73 % av reed-lengden, og parameterne er vist i tabell 3. Sett inn i ligning (2), er dreiemoment-rotasjonsvinkelforholdet til de indre og ytre ringens fleksible hengsler

4.1.2 Negative parametere for stivhetsmekanisme

Som vist i fig. 18, og tar antallet n av veivfjærmekanismer parallelt som 3, lengden l = 40 mm bestemmes av størrelsen på det fleksible hengselet. i henhold til konklusjonen i avsnitt 2.4, startvinkelen =π, veivlengdeforhold = 0,2. I følge ligning (16) er fjærens stivhet (dvs. diamantbladfjærstreng) er Kconst = 558,81 N/m (26)

4.1.3 Parametere for diamantbladfjærstreng

ved l = 40 mm, =π, = 0,2, den opprinnelige lengden på fjæren er 48 mm, og maksimal deformasjon (& gamma;= 0) er 16 mm. På grunn av strukturelle begrensninger er det vanskelig for en enkelt rombebladfjær å produsere en så stor deformasjon. Ved å bruke fire rombebladfjærer i serie (n2 = 4), er stivheten til en enkelt rombebladfjær

Kd=4Kconst=2235,2 N/m (27)

I henhold til størrelsen på den negative stivhetsmekanismen (Figur 18), gitt reedlengden, bredden og reedhellingsvinkelen til den diamantformede bladfjæren, kan reeden utledes fra formel (23) og stivhetsformel (27) til den diamantformede bladfjæren Tykkelse. De strukturelle parametrene til rombebladfjærer er oppført i tabell 4.

flate4

Oppsummert er parametrene for det fleksible hengslet med nullstivhet basert på veivfjærmekanismen alle blitt bestemt, som vist i tabell 3 og tabell 4.

4.2 Design og prosessering av null-stivhet fleksible hengselprøve. Se litteratur [8] for prosesserings- og testmetode for det fleksible hengselet. Det fleksible hengslet med null stivhet er sammensatt av en negativ stivhetsmekanisme og et fleksibelt hengsel med indre og ytre ring parallelt. Den strukturelle utformingen er vist i figur 19.

Både den indre og ytre ringens fleksible hengsler og diamantformede bladfjærstrenger behandles av presisjonsmaskiner for trådskjæring. De indre og ytre fleksible hengslene er bearbeidet og satt sammen i lag. Figur 20 er det fysiske bildet av tre sett med diamantformede bladfjærstrenger, og figur 21 er den sammensatte null-stivheten Det fysiske bildet av den fleksible hengselprøven.

4.3 Testplattformen for rotasjonsstivhet til det fleksible hengslet med nullstivhet Med henvisning til testmetoden for rotasjonsstivhet i [8], er testplattformen for rotasjonsstivhet til det fleksible hengslet med nullstivhet bygget, som vist i figur 22.

4.4 Eksperimentell databehandling og feilanalyse

Rotasjonsstivheten til de fleksible indre og ytre hengslene og de fleksible hengslene med nullstivhet ble testet på testplattformen, og testresultatene er vist i figur 23. Beregn og tegn null-stivhetskvalitetskurven til det fleksible hengslet med nullstivhet i henhold til formel (19), som vist i fig. 24.

Testresultatene viser at rotasjonsstivheten til det fleksible hengslet med nullstivhet er nær null. Sammenlignet med de indre og ytre fleksible hengslene, er det fleksible hengslet med null stivhet±0,31 rad(18°) stivhet ble redusert med et gjennomsnitt på 93 %; 0,26 rad (15°), reduseres stivheten med 90 %.

Som vist i figur 23 og 24 er det fortsatt et visst gap mellom testresultatene av nullstivhetskvaliteten og de teoretiske modellresultatene (den relative feilen er mindre enn 15%), og hovedårsakene til feilen er som følger.

(1) Modellfeilen forårsaket av forenklingen av trigonometriske funksjoner.

(2) Friksjon. Det er friksjon mellom diamantbladfjærstrengen og monteringsakselen.

(3) Behandlingsfeil. Det er feil i faktisk størrelse på sivet osv.

(4) Monteringsfeil. Gapet mellom installasjonshullet til den diamantformede bladfjærstrengen og akselen, installasjonsgapet til testplattformenheten, etc.

4.5 Ytelsessammenligning med et typisk fleksibelt hengsel med null stivhet I litteraturen [4] ble et fleksibelt hengsel ZSFP_CAFP med null stivhet konstruert ved bruk av en bøyestiv dreietapp (CAFP), som vist i figur 25.

Sammenligning av det fleksible hengslet med null stivhet ZSFP_IORFP (fig. 21) og ZSFP_CAFP (fig. 25) konstruert ved hjelp av indre og ytre fleksible hengsler

(1) ZSFP_IORFP, strukturen er mer kompakt.

(2) Hjørneområdet til ZSFP_IORFP er lite. Hjørneområdet er begrenset av hjørneområdet til selve det fleksible hengslet; hjørneområdet til ZSFP_CAFP80°, ZSFP_IORFP hjørneområde40°.

(3) ±18°I utvalget av hjørner har ZSFP_IORFP høyere kvalitet med null stivhet. Den gjennomsnittlige stivheten til ZSFP_CAFP er redusert med 87 %, og den gjennomsnittlige stivheten til ZSFP_IORFP er redusert med 93 %.

5 konklusjon

Ved å ta det fleksible hengslet til de indre og ytre ringene under rent dreiemoment som delsystemet med positiv stivhet, er følgende arbeid utført for å konstruere et fleksibelt hengsel med null stivhet.

(1) Foreslå en rotasjonsmekanisme for negativ stivhet——For veivfjærmekanismen ble det etablert en modell (formel (6)) for å analysere påvirkningen av strukturelle parametere på dens negative stivhetsegenskaper, og området for dens negative stivhetsegenskaper ble gitt (tabell 1).

(2) Ved å matche de positive og negative stivhetene oppnås stivhetsegenskapene til fjæren i veivfjærmekanismen (ligning (16)), og modellen (ligning (19)) etableres for å analysere effekten av de strukturelle parameterne av veivfjærmekanismen på null stivhet kvaliteten på det fleksible hengslet med null stivhet. Påvirkning, teoretisk, innenfor det tilgjengelige slaget til det fleksible hengslet til de indre og ytre ringene (±20°), kan den gjennomsnittlige reduksjonen i stivhet nå 97%.

(3) Foreslå en tilpassbar stivhet“vår”——En diamantformet bladfjærstreng ble etablert for å etablere stivhetsmodellen (ligning (23)) og verifisert med endelig elementmetode.

(4) Fullførte design, prosessering og testing av en kompakt fleksibel hengselprøve med nullstivhet. Testresultatene viser at: under påvirkning av rent dreiemoment,36°I området for rotasjonsvinkler, sammenlignet med de indre og ytre fleksible hengslene, reduseres stivheten til det fleksible hengslet med null stivhet med 93 % i gjennomsnitt.

Det konstruerte fleksible hengslet med null stivhet er bare under påvirkning av rent dreiemoment, som kan realisere“null stivhet”, uten å vurdere tilfellet med å bære komplekse belastningsforhold. Derfor er konstruksjonen av fleksible hengsler med null stivhet under komplekse belastningsforhold fokus for videre forskning. I tillegg er å redusere friksjonen som eksisterer under bevegelsen av null-stivhet fleksible hengsler en viktig optimaliseringsretning for null-stivhet fleksible hengsler.

referanser

[1] HOWELL L L. Overensstemmende mekanismer[M]. New York: John Wiley&Sons, Inc., 2001.

[2] Yu Jingjun, Pei Xu, Bi Shusheng, etc. Forskningsfremgang på designmetoder for fleksibel hengselmekanisme[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2010, 46(13):2-13. Y u jin champion, PEI X U, BIS call, ETA up. State-of-arts av designmetode for bøyemekanismer[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2010, 46(13):2-13.

[3] MORSCH F M, Herder J L. Design av en generisk nullstivhet-kompatibel skjøt[C]// ASME International Design Engineering Conferences. 2010:427-435.

[4] MERRIAM E G, Howell L L. Ikke-dimensjonal tilnærming for statisk balansering av rotasjonsbøyninger[J]. Mekanisme & Machine Theory, 2015, 84(84):90-98.

[5] HOETMER K, Woo G, Kim C, et al. Negativ stivhet byggesteiner for statisk balanserte kompatible mekanismer: design og testing[J]. Journal of Mechanisms & Robotics, 2010, 2(4):041007.

[6] JENSEN B D, Howell L L. Modellering av bøyelige svingtapper på tvers av akser[J]. Mekanisme og maskinteori, 2002, 37(5):461-476.

[7] WITTRICK W H. Egenskapene til kryssede bøyningstapper og påvirkningen av punktet der stripene krysser[J]. The Aeronautical Quarterly, 1951, II: 272-292.

[8] l IU l, BIS, yang Q, ETA. Design og eksperiment av generaliserte trippel-kryssfjær bøyetapper brukt på ultrapresisjonsinstrumentene[J]. Review of Scientific Instruments, 2014, 85(10): 105102.

[9] Yang Qizi, Liu Lang, Bi Shusheng, etc. Forskning på rotasjonsstivhetskarakteristikker for generaliserte tre-kryss fleksible hengsler[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2015, 51(13): 189-195.

yang Q I word, l IU Lang, BIS stemme, ETA. Rotasjonsstivhet Karakterisering av generaliserte trippel-kryssfjær bøyningspivoter[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2015, 51(13):189-195.

[10] l IU l, Zhao H, BIS, ETA. Forskning i ytelsessammenligning av topologistrukturen til bøyningspivoter på tvers av fjærer[C]// ASME 2014 International Design Engineering Technical Conferences og Computers and Information in Engineering Conference, august 17–20, 2014, Buffalo, New York, USA. ASME, 2014 : V05AT08A025.

[11] l IU l, BIS, yang Q. Stivhet egenskaper av indre–ytre bøyningstapper påført ultrapresisjonsinstrumentene[J]. ARKIV Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part C Journal of Mechanical Engineering Science 1989-1996 (bind 203-210), 2017:095440621772172.

[12] SANCHEZ J A G. Kriterier for statisk balansering av samsvarende mekanismer[C]// ASME 2010 International Design Engineering Technical Conferences og Computers and Information in Engineering Conference, august 15–18, 2010, Montreal, Quebec, Canada. ASME, 2010:465-473.

[13] AWTAR S, Sen S. En generalisert begrensningsmodell for todimensjonale bjelkebøyninger: Ikke-lineær tøyningsenergiformulering[J]. Journal of Mechanical Design, 2010, 132: 81009.

Om forfatteren: Bi Shusheng (korresponderende forfatter), mann, født i 1966, lege, professor, doktorgradsveileder. Hans hovedforskningsretning er fullt fleksibel mekanisme og bionisk robot.

Hva slags bedre garderobeskyvedørsskinne finnes det?

del1 garderobe skyvedør pris

Garderobeskyvedører av god kvalitet har høyt teknisk innhold, men det er vanskelig for forbrukere å identifisere dem ut fra utseendet. Faktisk kan du føle og oppleve dens glidende effekt personlig. Garderobeskyvedører av god kvalitet vil ikke være for glatte når de skyves. Lett og ikke for tung, men med en viss vekt på døren, er det ingen vibrasjoner når den skyves, glatt og strukturert. Prisen på garderobeskyvedører vil alltid være påvirket av materiale, størrelse og merke, så prisklassen er relativt stor. Prisen på garderobeskyvedøren

del2 Garderobe skyvedørsmateriale

For tiden er materialet til garderobeskyvedører i utgangspunktet melaminplater, og noen er i form av bord og glass. Innenlandske melaminplater som Lushuihe er gode. Skreddersydde garderobeskyvedører og produksjon på stedet har sine egne fordeler. , det er i utgangspunktet stiler som kan velges for skreddersydde mønstre, og kan endres fleksibelt på stedet. Du må være oppmerksom på utvalget av skreddersydde dører for å unngå at de blir ussel. Garderobeskyvedørsmateriale

part3 garderobe skyvedør str

Størrelsen på sporkassen på øvre del av skyvedøren skal være 12 cm høy og 9 cm bred. Som en gardinboks er det montert en skinne i sporboksen, og skyvedøren kan henges på skinnen. Når høyden på døren er lavere enn 1,95 meter, folk Det føles veldig deprimert. Når du lager en skyvedør må derfor høyden være minst 19512=207 cm. Størrelsen på garderobeskyvedøren

part4 garderobe skyvedørsskinne

Når du installerer skyvedørssporet, fest det øvre sporet, heng 3 punkter på de to endene og midtpunktet på det øvre sporet med en gravitasjonskjegle (opphengshammer), tegn en 3,3-punkts fast overflate på bakken med en oljepenn , installer det øvre sporet, og vend deretter det øvre sporet. Sett en hengende hammer i bakken i midten av sporet, sett vertikale linjer i begge ender av sporet, og fest det nedre sporet på disse tre punktene for å sikre at øvre og nedre spor er helt parallelle, og skyvedøren er i beste stand. garderobe skyvedørsspor

Metode for vedlikehold av garderobe skyvedør Hvordan installere garderobe skyvedør skyveskinne installasjon forholdsregler

1. Oppsummering av vedlikeholdsmetoder for garderobeskyvedører

1. Garderobe skyvedør vedlikehold - konvensjonell metode

(1) Det er en skrue på oversiden av døren til skyvedøren for hengende skinne, som hovedsakelig brukes til å feste glideskinnen. Etter å ha fjernet skruene på begge sider av døren, prøv å heve døren og fikse den i tilsvarende posisjon, og bruk deretter en skrutrekker til å feste glideskinnen. Skyv ut i motsatt retning av banen.

(2) Når de to trinsene er adskilt, vil døren automatisk falle ned. Du må holde den oppe selv, ikke skade folk, og ikke treffe bakken direkte. Nødvendig tilbehør for skyvedører og vinduer har trinser. På grunn av forskjellig kvalitet er prisen veldig forskjellig. stor forskjell.

(3) Gode hule glass varmeisolerte knuste brodører og vinduer koster vanligvis rundt 7 yuan hver. Levetiden til remskiven er begrenset. Etter et visst antall års bruk må du sjekke det selv.

2. Garderobe skyvedør vedlikehold - generell metode

Etter at du har skilt remskiven, ikke vri retningen til remskiven, du vil finne et lite spor på toppen av skyvedøren, dette er problemet med feil, prøv å bruke metoden for å fikse døren, og installer den deretter tilbake etter den opprinnelige metoden.

3. Garderobe skyvedør vedlikehold - profesjonelt vedlikehold

(1) Hvis du virkelig ikke kan løse det selv, kan du finne en master ettersalgsservice for å løse det. Dette er tjenesteinnholdet du bør nyte, og du kan spare en sum penger.

(2) Ved montering av hengende skinneskyvedør bør bredden på to dører stå igjen. Når plassen foran og bak er relativt liten, kan du vurdere å bruke skyvedøren for hengende skinne.

(3) Når du installerer skyvedører, prøv å redusere årsaken til støy. Kvaliteten på hengeskinnen skal være god og bæreevnen må være sterk, ellers vil det påvirke senere bruk.

2. Saker som trenger oppmerksomhet ved montering av garderobeskyvedørsglideskinner

1. Skyvedøren er i kontakt med veggen eller begge sider av skapkroppen. I kontaktposisjonen skal det ikke være andre gjenstander som blokkerer lukkingen av skyvedøren.

2. Plasseringen av skuffen i skapet skal unngå skjæringspunktet mellom skyvedører, og den skal være 1 cm høyere enn bunnplaten; skuffen i foldedørskapet skal være minst 15 cm unna sideveggen, vær oppmerksom på strømbryteren og stikkontakten på veggen, hvis den er blokkert Når skyvedøren er lukket, bør dens posisjon endres i tide tilsvarende .

Nå er tilpasningen av hele huset utbredt i markedet, mange merker og ikke-merker er gale å bosette seg i, markedsprisen er kaotisk, og kvaliteten er også ujevn. La oss ta en titt på hva du bør være oppmerksom på når du velger tilpassede møbler?

Den andre maskinvare tilbehør trinser og styreskinner

I tillegg til plater er skreddersydde møbler jernvare, tallerkener utgjør en stor andel, men jernvarens rolle er også prikken over i-en. Kvaliteten på maskinvare påvirker direkte levetiden til møbler. Det finnes langt flere typer maskinvare enn plater på markedet. Mange, i dag tar vi en titt på en av garderobebeslag skyvedørsskiver ruller og skinner.

Remskivene og styreskinnene i skyvedørsgarderoben er det mest brukte tilbehøret, så kvaliteten påvirker direkte levetiden til garderoben. Kvaliteten er også ujevn på markedet, og det finnes alle slags priser. Så hva skal den ha? Funksjoner og materialer kan møte publikums behov.

Sporet til skyvedøren kan grovt deles inn i: to retninger kan skyves og trekkes, enveis skyv og trekk og foldestil, kundene kan velge i henhold til den faktiske situasjonen.

Remskiven i skyvedørsskiven er et svært viktig tilbehør i skyvedøren. Ved kjøp må du vite hva materialet ditt er. Det nåværende trinsematerialet er delt inn i tre typer: plast trinse, som er hardt, men skjørt. Bruk Etter en tid vil ikke skyvedøren være jevn; kvaliteten på metallskiven er bedre, men støyen er veldig høy; glassremskiven er den beste av disse tre remskivene, med utmerket seighet og slitestyrke, og den er veldig praktisk å skyve og trekke, og har lang levetid.

Skyvedørsføringsskinner er viktigere for skyvedører. Ulik materialkvalitet påvirker den forskjellige kvaliteten og brukseffekten til skyvedører, og levetiden til skyvedørsmaterialer av høy kvalitet vil bli lengre. Det viktigste for banen er om den kan være kompatibel med Remskiven passer perfekt og størrelsen er akkurat passe. Dette er det viktigste. En slik skyvedør glir jevnt, har god støtdemping og støymotstand, og har bedre dempeeffekt. Når forbrukere velger skyvedørsskinner, må de For å velge en styreskinne av god kvalitet som passer for din hustype, velge en styreskinne som er slitesterk, ikke lett å deformere, og som har en god push-pull følelse.

For andre detaljer, om styreskinnene og trinsene er enkle å rengjøre, om de er stillegående, om det er låser og interne strukturer, om de er motstandsdyktige mot høy temperatur og oksidasjon, bør du spørre tydelig. Hva er størrelsen på sporet til garderobeskyvedøren?

Den generelle skyvedørsskinnen er 84 mm, og den generelt reserverte posisjonen er 100 mm. Nå er det en sporvidde på 70mm, men skyvedørskarmen tilsvarende dette sporet er også avstemt.

Høyden på døren er fortrinnsvis over 207 cm, slik at hele rommet ikke skal virke for deprimerende. Den beste skyvedørssporstørrelsen er ca 80 cm ganger 200 cm, slik at høyden på døren er meget stabil og ser bra ut.

Forbrukerne bør vite hvilke spor som er tilgjengelige før de vet størrelsen på skyvedørssporet. Skyvedørens spor kan grovt deles inn i: sporet som kan skyves og trekkes i to retninger, enveis- og foldeskyvedøren. Blant disse tre typene, vil foldeskyvedøren Døren spare plass. Dersom forbrukeren velger å lage en skyvedør, bør høyden på døren velges over 207 cm, slik at hele rommet ikke skal virke for deprimerende. Den beste skyvedørssporstørrelsen er 80 cm x Med en høyde på ca 200 cm er døren meget stabil og ser bra ut.

Selvfølgelig er det også mange store hus (dekorasjonsgjengivelser av store hus). Hvis disse forbrukerne ønsker å lage en veldig høy skyvedørsskinnestørrelse, bør de være oppmerksom på det, fordi døren er veldig høy, og hvis den ofte skyves og trekkes, vil selve døren bli skadet. Hvis den er for høy, vil den være ustabil, og det vil være mer sannsynlig at døren faller av. Hvis noen skyvedører er godt utført, kan det få folk visuelt til å se at rommet blir større, for eksempel på kjøkkenet (gjengivelse av kjøkkendekorasjoner) ) ved å bruke den åpne skyvedøren, som ikke bare har behandling av skillevegg (gjengivelse av skilleveggdekorasjoner) ), men gjør også hele plassen større. Derfor bør forbrukere være mer oppmerksomme på valg av skyvedørsmaterialer. Skyvedører av forskjellige materialer har forskjellige effekter, men det er best å ikke velge helt gjennomsiktig glass, som er utsatt for lysforurensning.

Det finnes tre typer trinser på markedet: trinser i plast, trinser av metall og trinser i glassfiber. For eksempel bruker noen store merker som Meizhixuan dører og vinduer karbonfiberskiver.

1. Metallremskiven har meget sterk bæreevne, og tåler stor friksjonsstyrke og trykk, og er ikke lett å deformere.

2. Gummihjulet er laget av karbonfiberglass eller nylonmateriale, som kan gjøre push og pull-aktivitetene veldig jevne, og det er ikke lett å lage harde friksjonslyder.

3. Glassfiberruller, dette materialet er det vanligste i bruk av garderobeskyvedører, fordi det ikke er lett å deformere, og glidningen er også veldig jevn.

Utvidet informasjon:

Glassfiberskiver er bra. For tiden er det generelt to typer trinser på markedet: plast trinser og glassfiber trinser. Plastskiver er harde, men de er lette å bryte. Etter lang tids bruk vil de bli snerpende, og push-pull-følelsen blir veldig dårlig. Prisen Det er også billigere; glassfiberskiven har god seighet, slitestyrke, jevn glidning og holdbarhet. Når du kjøper, sørg for å gjenkjenne materialet til remskiven.

Saker som trenger oppmerksomhet ved montering av garderobeskyvedørsskinne

I dag liker alle familier å tilpasse garderober. Som fasade på garderoben er skyvedøren den mest intuitive faktoren som påvirker den generelle stilen og utseendet til garderoben, og skyvedøren er også en av garderobedelene som mest sannsynlig kommer i kontakt med menneskekroppen og gjenstandene i det virkelige liv. For Mange forbrukere har en viss forvirring om installasjon av garderobeskyvedører. Kjernen i installasjonen av garderobeskyvedører ligger i installasjonen av spor. Derfor, la meg presentere for deg neste gang.

Montering av garderobeskyvedørsskinne

Detaljert forklaring.

Skyvedørssporet er kjernekomponenten i skyvedøren. Det viktigste å installere skyvedøren er

Montering av garderobeskyvedørsskinne

, er sporinstallasjonen nesten fullført.

1. Størrelsen på sporkassen på øvre del av skyvedøren skal være 12 cm høy og 9 cm bred. Som en gardinboks er det montert en skinne i sporboksen, og skyvedøren kan henges på skinnen. Når høyden på døren er lavere enn 1,95 meter, får folk til å føle seg deprimerte. Derfor, når du lager en skyvedør, bør høyden være minst 19512=207 cm eller mer.

2. Den gylne størrelsen på en vanlig dør er ca 80 cm 200 cm. Under denne strukturen er døren relativt stabil og vakker. Derfor bør forholdet mellom bredden og høyden på skyvedøren være lik den gyldne størrelsen.

3. Bruk skyvedøren med forsiktighet fra gulvet til toppen (åpen skinneboks). På grunn av den overdrevne svingen når du skyver og drar, er skyvedøren lett å deformere over tid. Etter deformasjon kan døren ikke åpnes, noe som betyr at den ikke kan repareres og ikke kan brukes.

4. Til slutt, installer skyvedørsskinnen: fest det øvre sporet, heng 3 punkter på de to endene og midtpunktet på det øvre sporet med en gravitasjonskjegle (opphengshammer), tegn en 3,3-punkts fast overflate på bakken med en olje penn, installer det øvre sporet, og sett deretter en hengende hammer på bakken mot midtpunktet på det øvre sporet, sett vertikale linjer på begge ender av sporet, og fest det nedre sporet på disse 3 punktene for å sikre at øvre og nedre spor er helt parallelle, og skyvedøren er i beste posisjon. status.

å garantere

Montering av garderobeskyvedørsskinne

Den jevne fremdriften, må ta hensyn til følgende punkter

1. Siden skyvedøren er i kontakt med veggen eller begge sider av skapkroppen, bør det ikke være andre gjenstander som blokkerer lukkingen av skyvedøren i kontaktposisjonen. For eksempel bør plasseringen av skuffen i skapet unngå skjæringspunktet mellom skyvedører og være høyere enn bunnplaten Minst 1cm; skuffen i foldedørsskapet er minst 15 cm unna sideveggen. Vær her spesielt oppmerksom på strømbryteren og stikkontakten på veggen. Hvis lukkingen av skyvedøren er blokkert, bør posisjonen til bryteren og stikkontakten endres.

2. Uansett hvilket materiale du lager på bakken, må du sørge for at det er plant, og de fire veggene i døråpningen skal også holdes vannrette og vertikale. Ellers vil døren være skjev etter montering. Den justerbare feilen er ikke større enn 10 mm.

3. Vennligst ikke installer hjørnelinjen i installasjonsposisjonen. Gipslinjen kan monteres på tetningsplaten over skapet. Hvis døren er direkte til toppen, ikke installer gipslinjen. For tepper med en tykkelse på mindre enn 5 mm, klipp av teppet på stedet og lim det direkte Hvis teppet med en tykkelse på mer enn 5 mm er installert på den nedre skinnen, kan det festes direkte på teppet med skruer ; hvis det monteres med en enkelt skinne, må teppet i posisjonen kuttes av, og en 3-5 mm tykk trelist legges på teppet på forhånd, slik at Monorailen limes direkte oppå.

Til slutt en varm påminnelse,

garderobe skyvedørsspor

Det er viktig, så vi gjør det

Montering av garderobeskyvedørsskinne

Det er bedre å være mer forsiktig. Jeg håper at installasjonen av garderobeskyvedørsspor jeg introduserte i dag vil være nyttig for alle.

Hva er installasjonstrinnene til skyvedørsgarderobe

Garderobe skyvedør skyve installasjon trinn;

1. Størrelsen på sporkassen på øvre del av skyvedøren skal være 12 cm høy og 9 cm bred. Som en gardinboks er det montert en skinne i sporboksen, og skyvedøren kan henges på skinnen. Når høyden på døren er lavere enn 1,95 meter, får folk til å føle seg veldig deprimerte. Derfor, når du lager en skyvedør, bør høyden være minst 19512=207 cm.

2. Den gylne størrelsen på en vanlig dør er ca 80 cm x 200 cm. Under denne strukturen er døren relativt stabil og vakker på samme tid. Derfor bør forholdet mellom bredden og høyden på skyvedøren være lik den gyldne størrelsen.

3. Bruk skyvedøren fra gulvet til toppen med forsiktighet (åpen skinneboks). På grunn av den overdrevne svingen når du skyver og drar, er skyvedøren lett å deformere over tid. Etter deformasjon kan døren ikke åpnes, noe som betyr at den ikke kan repareres og ikke kan brukes.

4. Når du installerer skyvedørssporet, fester du det øvre sporet, heng 3 punkter på de to endene og midtpunktet av det øvre sporet med en gravitasjonskjegle (hengende hammer) og tegn en 3,3-punkts fast overflate på bakken med en oljepenn, installer det øvre sporet, og sett deretter en hengende hammer i bakken i midten av det øvre sporet, sett vertikale linjer i begge ender av sporet, og fest det nedre sporet på disse tre punktene for å sikre at de øvre og nedre sporene er helt parallelt, og skyvedøren er i beste stand. opp.