Návrh a analýza nového rovného okrúhleho flexibilného závesu_Hinge Knowledge

Prepracované

Abstraktné:

Na dosiahnutie flexibilného závesu so zlepšenou flexibilitou a vyššou presnosťou otáčania bol vyvinutý nový dizajn pre rovný kruhový flexibilný záves. Flexibilita, presnosť a únavová životnosť tohto nového pántu sa porovnávali a analyzovali s tradičným rovným kruhovým flexibilným pántom. Výsledky ukázali, že nový rovný kruhový flexibilný záves vykazoval väčšiu flexibilitu a vyššiu presnosť otáčania v porovnaní s tradičným závesom. Únavová životnosť oboch pántov je takmer nekonečná. Celkovo nový flexibilný pánt prekonal tradičný pánt a splnil požiadavky na dizajn.

1.

Flexibilné pánty boli predmetom rozsiahleho výskumu kvôli ich aplikáciám v mikroelektromechanických systémoch, presnom prístrojovom vybavení a mikromanipulácii. Tieto pánty majú malú veľkosť, sú bez medzier, bez mechanického trenia a sú vysoko citlivé. Výskumníci prejavili záujem o dizajn flexibilných pántov [1-3]. Medzi kritické vlastnosti pružných pántov patrí tuhosť (pružnosť), presnosť a charakteristiky napätia [4-5]. Keďže flexibilné závesy sú náchylné na únavové zlyhanie v porovnaní s tuhými konštrukciami, analýza únavy je potrebná vo fáze návrhu [6-7].

V tomto príspevku je predstavený nový dizajn rovného kruhového flexibilného závesu. Flexibilita, presnosť a únavová životnosť tohto závesu sa analyzujú pomocou softvéru konečných prvkov Workbench 15.0. Výkon nového pántu je porovnateľný s výkonom tradičného rovného kruhového flexibilného pántu.

2. Analýza výkonu pántu

Na navrhnutie spoľahlivého flexibilného závesu je nevyhnutné analyzovať jeho základné vlastnosti. Medzi primárne výkonnostné parametre flexibilného závesu patrí flexibilita, presnosť a únavová životnosť.

2.1 Analýza flexibility

Flexibilita (tuhosť) je rozhodujúcim konštrukčným parametrom pre flexibilné pánty. Rovnica (1) ukazuje, že keď ostatné parametre zostávajú konštantné, menšia šírka závesu (b) vedie k väčšej flexibilite. Preto nový rovný kruhový flexibilný pánt s užšou šírkou rezu (b1) vykazuje zvýšenú flexibilitu. Na overenie flexibility dvoch pántov bola vykonaná analýza konečných prvkov pomocou Workbench 15.0. Pre oba závesy boli použité rovnaké materiálové vlastnosti, zaťaženie a okrajové podmienky. Ako materiál pre model závesu bola zvolená nehrdzavejúca oceľ s modulom pružnosti 190 GPa a Poissonovým pomerom 0,305. Rozmery tradičného rovného kruhového flexibilného pántu boli: dĺžka pántu (a) = 30 mm, šírka (b) = 10 mm, výška (h) = 10 mm, minimálna hrúbka (t) = 1 mm a polomer oblúka (r ) = 4,5 mm

Vitajte v našom najnovšom blogovom príspevku, v ktorom sa ponoríme do {blog_title}! Ak hľadáte inšpiráciu, tipy alebo len dobré čítanie na túto tému, ste na správnom mieste. Vezmite si svoj obľúbený nápoj, sadnite si a poďme preskúmať všetko, čo sa o {blog_title} dá vedieť.