Апстракт: Ротациона крутост флексибилне шарке нулте крутости је приближно нула, што превазилази недостатак да обичне флексибилне шарке захтевају обртни момент и може се применити на флексибилне хватаљке и друга поља. Узимајући флексибилне шарке унутрашњег и спољашњег прстена под дејством чистог обртног момента као подсистема позитивне крутости, истраживачки механизам негативне крутости и усклађивање позитивне и негативне крутости могу конструисати флексибилну шарку нулте крутости. Предложите механизам ротације негативне крутости——Механизам опруге радилице, моделовао и анализирао његове негативне карактеристике крутости; поклапањем позитивне и негативне крутости анализиран утицај структурних параметара коленастог опружног механизма на нулти квалитет крутости; предложио линеарну опругу са прилагодљивом крутошћу и величином——Жица лиснате опруге у облику дијаманта, успостављен је модел крутости и извршена је верификација симулацијом коначних елемената; коначно, дизајн, обрада и тестирање компактног узорка флексибилне шарке нулте крутости су завршени. Резултати испитивања су показали да: под дејством чистог обртног момента,±18°У опсегу углова ротације, ротациона крутост флексибилне шарке нулте крутости је у просеку 93% мања од оне флексибилних шарки унутрашњег и спољашњег прстена. Конструисана флексибилна шарка нулте крутости има компактну структуру и висококвалитетну нулту крутост; предложени механизам ротације негативне крутости и линеарна Опруга има велику референтну вредност за проучавање флексибилног механизма.

0 предговор

Флексибилна шарка (лежај)

[1-2]

Ослањајући се на еластичну деформацију флексибилне јединице за пренос или претварање кретања, силе и енергије, широко се користи у прецизном позиционирању и другим пољима. У поређењу са традиционалним крутим лежајевима, постоји тренутак враћања када се флексибилна шарка ротира. Стога, погонска јединица треба да обезбеди излазни обртни момент за погон и да задржи ротацију флексибилне шарке. Флексибилна шарка нулте крутости

[3]

(Зеро крутост флекурал пивот, ЗСФП) је флексибилни ротациони зглоб чија је ротациона крутост приближно нула. Ова врста флексибилне шарке може остати у било којој позицији унутар опсега хода, позната и као флексибилна шарка за статичку равнотежу

[4]

, углавном се користе у областима као што су флексибилне хватаљке.

На основу концепта модуларног дизајна флексибилног механизма, цео систем флексибилних шарки нулте крутости може се поделити на два подсистема позитивне и негативне крутости, а систем нулте крутости може се реализовати кроз подударање позитивне и негативне крутости

[5]

. Међу њима, подсистем позитивне крутости је обично флексибилна шарка великог хода, као што је флексибилна шарка са попречним трском

[6-7]

, генерализована флексибилна шарка са три крста

[8-9]

и унутрашње и спољашње прстенасте флексибилне шарке

[10-11]

итд. Тренутно је истраживање флексибилних шарки постигло много резултата, стога је кључ за пројектовање флексибилних шарки нулте крутости ускладити одговарајуће модуле негативне крутости за флексибилне шарке[3].

Флексибилне шарке унутрашњег и спољашњег прстена (Иннер анд тхе оутер ринг флекурал пивотс, ИОРФП) имају одличне карактеристике у погледу крутости, прецизности и температурног одступања. Одговарајући модул негативне крутости обезбеђује метод конструкције флексибилне шарке нулте крутости и на крају завршава пројектовање, обраду узорка и тестирање флексибилне шарке нулте крутости.

1 опружни механизам

1.1 Дефиниција негативне крутости

Општа дефиниција крутости К је брзина промене између оптерећења Ф које носи еластични елемент и одговарајуће деформације дк

К= дФ/дк (1)

Када је прираст оптерећења еластичног елемента супротан знаку одговарајућег прираста деформације, то је негативна крутост. Физички, негативна крутост одговара статичкој нестабилности еластичног елемента

[12]

.Механизми негативне крутости играју важну улогу у области флексибилне статичке равнотеже. Обично механизми негативне крутости имају следеће карактеристике.

(1) Механизам резервише одређену количину енергије или се подвргава одређеној деформацији.

(2) Механизам је у стању критичне нестабилности.

(3) Када је механизам мало поремећен и напусти равнотежни положај, може ослободити већу силу, која је у истом правцу као и кретање.

1.2 Принцип конструкције флексибилне шарке нулте крутости

Флексибилна шарка нулте крутости може се конструисати коришћењем позитивног и негативног подударања крутости, а принцип је приказан на слици 2.

(1) Под дејством чистог обртног момента, флексибилне шарке унутрашњег и спољашњег прстена имају приближно линеаран однос обртног момента и угла ротације, као што је приказано на слици 2а. Посебно, када се тачка пресека налази на 12,73% дужине трске, однос обртног момента и угла ротације је линеаран

[11]

, у овом тренутку, момент враћања Мпивот (смер казаљке на сату) флексибилне шарке је повезан са углом ротације лежајаθ(у супротном смеру казаљке на сату) однос је

Мпивот=(8ЕИ/Л)θ (2)

У формули, Е је модул еластичности материјала, Л је дужина трске, а И је момент инерције пресека.

(2) Према моделу ротационе крутости флексибилних шарки унутрашњег и спољашњег прстена, ротирајући механизам негативне крутости је усклађен, а његове негативне карактеристике крутости приказане су на слици 2б.

(3) С обзиром на нестабилност механизма негативне крутости

[12]

, крутост флексибилне шарке нулте крутости треба да буде приближно нула и већа од нуле, као што је приказано на слици 2ц.

1.3 Дефиниција механизма опруге радилице

Према литератури [4], флексибилна шарка нулте крутости може се конструисати увођењем унапред деформисане опруге између покретног крутог тела и фиксног крутог тела флексибилне шарке. За унутрашњи и спољашњи прстен флексибилне шарке приказане на Сл. 1, између унутрашњег и спољашњег прстена се уводи опруга, тј. уведен је опружно-курбан механизам (СЦМ). Позивајући се на механизам клизача радилице приказан на слици 3, повезани параметри опружног механизма радилице су приказани на слици 4. Механизам радилице са опругом се састоји од полуге и опруге (крутост је подешена као к). почетни угао је укључени угао између радилице АБ и основе АЦ када опруга није деформисана. Р представља дужину полуге, л представља основну дужину и дефинише однос дужине полуге као однос р према л, тј. = р/л (0<<1).

Конструкција коленасто-опружног механизма захтева одређивање 4 параметра: основну дужину л, однос дужине полуге , почетни угао и крутост опруге К.

Деформација механизма радилице под дејством силе приказана је на слици 5а, у тренутку М

&гама;

Под дејством, радилица се помера из почетне позиције АБ

Бета

окренути ка АБ

&гама;

, током процеса ротације, укључени угао ручице у односу на хоризонтални положај

&гама;

назван угао колена.

Квалитативна анализа показује да се радилица ротира од АБ (почетна позиција, М & гама; нула) до АБ0 (“мртва тачка”локација, М

&гама;

је нула), механизам радилице са опругом има деформацију са негативним карактеристикама крутости.

1.4 Однос између обртног момента и угла ротације коленастог опружног механизма

На сл. 5, обртни момент М & гама; у смеру казаљке на сату је позитиван, угао радилице & гама; супротно од казаљке на сату је позитивна, а моментно оптерећење М је моделирано и анализирано у наставку.

&гама;

са углом колена

&гама;

Однос између процеса моделирања је димензионисан.

Као што је приказано на слици 5б, једначина равнотеже обртног момента за ручицу АБ & гама је наведена.

У формули, Ф & гама; је сила враћања опруге, д & гама; је Ф & гама; до тачке А. Претпоставимо да је однос померања и оптерећења опруге

У формули, К је крутост опруге (не нужно константна вредност),δ
к&гама;

је количина деформације опруге (скраћена на позитивну),δ
к&гама;

=|B

Бета

C| – |B

&гама;

C|.

Симултани тип (3)(5), момент М

&гама;

са углом

&гама;

Однос је

1.5 Анализа негативних карактеристика крутости коленасто-опружног механизма

Да би се олакшала анализа негативних карактеристика крутости коленасто-опружног механизма (момент М

&гама;

са углом

&гама;

однос), може се претпоставити да опруга има линеарну позитивну крутост, онда се формула (4) може преписати као

У формули, Кцонст је константа већа од нуле. Након што се одреди величина флексибилне шарке, одређује се и дужина л основе. Према томе, под претпоставком да је л константа, формула (6) се може преписати као

где је Кцонстл2 константа већа од нуле, а коефицијент момента м & гама; има димензију један. Негативне карактеристике крутости механизма радилица-опруга могу се добити анализом односа између коефицијента обртног момента м & гама; и угао ротације & гама.

Из једначине (9) на слици 6 је приказан почетни угао =π однос између м & гама; и однос дужине радилице и угао ротације & гама;, & исин;[0,1, 0,9],& гама;& исин;[0, π]. На слици 7 приказан је однос између м & гама; и угао ротације & гама; за = 0,2 и различите . Слика 8 показује =π Када је, под различитим , однос између м & гама; и угао & гама.

Према дефиницији механизма радилице (одељак 1.3) и формули (9), када су к и л константни, м & гама; Везано само за угао & гама;, однос дужине радилице и почетни угао курбле.

(1) Ако и само ако & гама; је једнако 0 илиπ или ,м & гама; једнака је нули; & гама; & исин;[0, ],м & гама; је већи од нуле; & гама; & је у;[π],м & гама; мање од нуле. & исин;[0, ],м & гама; је већи од нуле; & гама;& је у;[π],м & гама; мање од нуле.

(2) & гама; Када је [0, ], угао ротације & гама; повећава, м & гама; расте од нуле до угла превојне тачке & гама;0 узима максималну вредност м & гама;мак, а затим се постепено смањује.

(3) Опсег карактеристике негативне крутости механизма опруге радилице: & гама;& исин;[0, & гама;0], у овом тренутку & гама; повећава се (у смеру супротном од казаљке на сату), а обртни момент М & гама; повећава (у смеру казаљке на сату). Угао тачке прегиба & гама;0 је максимални угао ротације негативне крутости карактеристичан за механизам радилице и опруге и & гама;0 & исин;[0, ];м & гама;мак је максимални негативни момент коефицијент. Дати и , извођење једначине (9) даје & гама;0

(4) што је већи почетни угао, & гама; већа 0, м

&гама;макс

већи.

(5) што је већи однос дужине, & гама; мањи 0, м

&гама;макс

већи.

Конкретно, =πНегативне карактеристике крутости коленастог опружног механизма су најбоље (опсег негативног угла крутости је велики, а обртни момент који се може обезбедити је велики). =πИстовремено, под различитим условима, максимални угао ротације & гама негативне крутости карактеристичне за механизам опруге радилице; 0 и максималног негативног коефицијента обртног момента м & гама; Макс је наведен у табели 1.

Табела 1 Почетни угао јеπ Максимални негативни угао крутости & гамма;0 и максимални коефицијент момента м при различитим односима дужине полуге

&гама;макс

параметар

вредност

однос дужине радилице

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

Максимални угао окретања & гама;

0
/рад

0.98

0.91

0.84

0.76

0.68

Максимални коефицијент момента м

&гама;макс

0.013

0.055

0.13

0.23

0.37

2 Конструкција флексибилне шарке нулте крутости

Усклађивање позитивне и негативне крутости 2.1 је приказано на слици 9, н(н 2) група паралелних механизама опруге радилице су равномерно распоређени по ободу, формирајући механизам негативне крутости који је усклађен са флексибилним шаркама унутрашњег и спољашњег прстена.

Користећи флексибилне шарке унутрашњег и спољашњег прстена као подсистем позитивне крутости, конструишите флексибилну шарку нулте крутости. Да бисте постигли нулту крутост, ускладите позитивну и негативну крутост

истовремено (2), (3), (6), (11) и & гама;=θ, оптерећење Ф & може се добити гама пролећа; и померањаδОднос х & гама; је

Према одељку 1.5, опсег негативног угла крутости механизма опруге радилице: & гама;& исин;[0, & гама;0] и & гама;0 & исин;[0, ], ход флексибилне шарке нулте крутости треба да буде мањи од & гама;0, тј. опруга је увек у деформисаном стању (δк&гама;&не;0). Опсег ротације флексибилних шарки унутрашњег и спољашњег прстена је±0,35 рад(±20°), поједноставити тригонометријске функције син & гама; и цос & гама; као што следи

Након поједностављења, однос оптерећење-померај опруге

2.2 Анализа грешке позитивног и негативног модела подударања крутости

Процените грешку изазвану поједностављеним третманом једначине (13). Према стварним параметрима обраде флексибилне шарке нулте крутости (одељак 4.2): н = 3, л = 40 мм, =π, = 0,2, Е = 73 ГПа; Димензије унутрашњег и спољашњег прстена флексибилне трске за шарке Л = 46 мм, Т = 0,3 мм, Ш = 9,4 мм; Формуле за поређење (12) и (14) поједностављују однос померања оптерећења и релативне грешке предње и задње опруге као што је приказано на сликама 10а и 10б.

Као што је приказано на слици 10, & гама; је мањи од 0,35 рад (20°), релативна грешка узрокована поједностављеним третманом криве оптерећење-померај не прелази 2,0%, а формула

Поједностављени третман (13) може се користити за конструисање флексибилних шарки нулте крутости.

2.3 Карактеристике крутости опруге

Под претпоставком да је крутост опруге К, истовремени (3), (6), (14)

Према стварним параметрима обраде флексибилне шарке нулте крутости (одељак 4.2), крива промене крутости опруге К са углом & гама; је приказано на слици 11. Конкретно, када & гама;= 0, К узима минималну вредност.

Ради погодности дизајна и обраде, опруга усваја линеарну позитивну крутост опруге, а крутост је Кцонст. У целом ходу, ако је укупна крутост флексибилне шарке нулте крутости већа или једнака нули, Кцонст треба да узме минималну вредност К

Једначина (16) је вредност крутости линеарне опруге позитивне крутости када се конструише флексибилна шарка нулте крутости. 2.4 Анализа квалитета нулте крутости Однос оптерећења и померања конструисаног флексибилног шарка нулте крутости је

Може се добити симултана формула (2), (8), (16).

Да би се проценио квалитет нулте крутости, опсег смањења крутости флексибилне шарке пре и после додавања негативног модула крутости је дефинисан као коефицијент квалитета нулте крутостиηη Што је ближе 100%, то је већи квалитет нулте крутости. Слика 12 је 1-η Однос са односом дужине полуге и почетним углом η Независно је од броја н паралелних механизама радилице и опруге и дужине л основе, али се односи само на однос дужине полуге, угао ротације & гама; а почетни угао .

(1) Почетни угао се повећава и квалитет нулте крутости се побољшава.

(2) Однос дужине се повећава, а квалитет нулте крутости опада.

(3) Угао & гама; повећава, нула квалитета крутости се смањује.

Да би се побољшао квалитет нулте крутости флексибилне шарке нулте крутости, почетни угао треба да има већу вредност; однос дужине ручице треба да буде што мањи. У исто време, према резултатима анализе у одељку 1.5, ако је премала, способност механизма радилице-опруге да обезбеди негативну крутост биће слаба. Да би се побољшао квалитет нулте крутости флексибилне шарке нулте крутости, почетни угао =π, однос дужине ручице = 0,2, то јест, стварни параметри обраде одељка 4,2 нулте крутости флексибилне шарке.

Према стварним параметрима обраде флексибилне шарке нулте крутости (одељак 4.2), однос обртног момента и угла између флексибилних шарки унутрашњег и спољашњег прстена и флексибилне шарке нулте крутости приказан је на слици 13; смањење крутости је коефицијент квалитета нулте крутостиηОднос са углом & гама; је приказано на слици 14. На слици 14: У 0,35 рад (20°) опсег ротације, крутост флексибилне шарке нулте крутости смањена је у просеку за 97%; 0,26 рад(15°) угловима, смањује се за 95%.

3 Дизајн линеарне опруге позитивне крутости

Конструкција флексибилне шарке нулте крутости се обично врши након што се одреди величина и крутост флексибилне шарке, а затим се крутост опруге у механизму радилице опруге преокрене, тако да су захтеви за крутост и величину опруге релативно строги. Поред тога, почетни угао =π, са слике 5а, при ротацији флексибилне шарке нулте крутости, опруга је увек у сабијеном стању, тј.“Опруге”.

Крутост и величину традиционалних компресијских опруга је тешко прецизно прилагодити, а механизам за вођење је често потребан у апликацијама. Стога се предлаже опруга чија се крутост и величина могу прилагодити——Жица лиснате опруге у облику дијаманта. Жица лиснатих опруга у облику дијаманта (слика 15) се састоји од више лиснатих опруга у облику дијаманта повезаних у низу. Има карактеристике слободног структуралног дизајна и високог степена прилагођавања. Његова технологија обраде је конзистентна са технологијом флексибилних шарки, а обе се обрађују прецизним резањем жице.

3.1 Модел оптерећења и померања низа опруге у облику дијаманта

Због симетрије ромбичне лиснате опруге, само једну лиснату опругу треба подвргнути анализи напрезања, као што је приказано на слици 16. α је угао између трске и хоризонтале, дужина, ширина и дебљина трске су Лд, Вд, Тд респективно, ф је димензионално унифицирано оптерећење на ромб лиснату опругу,δи је деформација ромбичне лиснате опруге у правцу и, сила фи и момент м су еквивалентна оптерећења на крају једне трске, фв и фв су компоненте силе фи у координатном систему вов.

Према теорији деформације греда АВТАР[13], димензионално унифицирана релација оптерећење-помак једноструке трске

Због односа ограничења крутог тела на трску, крајњи угао трске пре и после деформације је нула, тј.θ = 0. Истовремено (20)(22)

Једначина (23) је модел димензионалног уједињења оптерећења и померања ромбичне лиснате опруге. н2 ромбичне лиснате опруге су повезане у серију, а њен модел оптерећења и померања је

Из формуле (24), кадаαКада је д мали, крутост жице опруге у облику дијаманта је приближно линеарна под типичним димензијама и типичним оптерећењима.

3.2 Верификација модела симулацијом коначних елемената

Спроведена је симулација коначних елемената модела оптерећења и померања ромбасте лиснате опруге. Коришћењем АНСИС Мецханицал АПДЛ 15.0, параметри симулације су приказани у табели 2, а притисак од 8 Н је примењен на лиснату опругу у облику дијаманта.

Табела 2 Параметри симулације коначних елемената низа ромбичне лиснате опруге

параметар

вредност

Материјал

AL7075-T6

Дужина трске Л

оф

/мм

18

Ширина трске В

оф

/мм

10

Реед Дебљина Т

оф

/мм

0.25

угао нагиба трскеα/°
10/20/30/40

Модул еластичности Е/ГПа

73

Поређење резултата модела и резултата симулације односа оптерећења и померања лисне опруге ромба приказано је на Сл. 17 (димензионализација). За четири лиснате опруге ромба са различитим угловима нагиба, релативна грешка између модела и резултата симулације коначних елемената не прелази 1,5%. Ваљаност и тачност модела (24) је верификована.

4 Дизајн и испитивање флексибилне шарке нулте крутости

4.1 Параметарски дизајн флексибилне шарке нулте крутости

За пројектовање флексибилне шарке нулте крутости, прво треба одредити параметре дизајна флексибилне шарке у складу са условима рада, а затим инверзно израчунати релевантне параметре механизма опруге радилице.

4.1.1 Флексибилни параметри шарки

Тачка пресека флексибилних шарки унутрашњег и спољашњег прстена налази се на 12,73% дужине трске, а њени параметри су приказани у табели 3. Замена у једначину (2), однос обртног момента и угла ротације флексибилних шарки унутрашњег и спољашњег прстена је

Табела 3 Структурни параметри и својства материјала флексибилних шарки унутрашњег и спољашњег прстена

параметар

вредност

Материјал

AL7075-T6

Дужина трске Л/мм

46

Ширина трске В/мм

9.4

Реед Дебљина Т/мм

0.30

Модул еластичности Е/ГПа

73

4.1.2 Параметри механизма негативне крутости

Као што је приказано на сл. 18, узимајући број н опружних механизама радилице паралелно као 3, дужина л = 40 мм је одређена величином флексибилне шарке. према закључку одељка 2.4, почетни угао =π, однос дужине ручице = 0,2. Према једначини (16), крутост опруге (тј. дијамантски лист опруге) је Кцонст = 558,81 Н/м (26)

4.1.3 Параметри жице дијамантских лиснатих опруга

за л = 40 мм, =π, = 0,2, оригинална дужина опруге је 48мм, а максимална деформација (& гама;= 0) је 16 мм. Због структуралних ограничења, тешко је да једна ромбаста лисната опруга произведе тако велику деформацију. Коришћењем четири ромб лиснате опруге у серији (н2 = 4), крутост једне ромб лиснате опруге је

Кд=4Кцонст=2235,2 Н/м (27)

Према величини механизма негативне крутости (слика 18), с обзиром на дужину, ширину и угао нагиба трске лисне опруге у облику дијаманта, трска се може извести из формуле (23) и формуле крутости (27) за лисната опруга у облику ромба Дебљина. Структурни параметри ромбастих лиснатих опруга наведени су у табели 4.

површине4

Укратко, сви параметри флексибилне шарке нулте крутости на основу механизма опруге радилице су одређени, као што је приказано у табели 3 и табели 4.

4.2 Дизајн и обрада узорка флексибилне шарке нулте крутости Погледајте литературу [8] за методу обраде и испитивања флексибилне шарке. Флексибилна шарка нулте крутости састоји се од механизма негативне крутости и паралелне флексибилне шарке унутрашњег и спољашњег прстена. Дизајн конструкције је приказан на слици 19.

Савитљиве шарке унутрашњег и спољашњег прстена и жице са лиснатим опругама у облику дијаманта обрађују се прецизним алатним машинама за сечење жице. Савитљиве шарке унутрашњег и спољашњег прстена се обрађују и склапају у слојевима. Слика 20 је физичка слика три сета жица лиснатих опруга у облику дијаманта, а слика 21 је састављена физичка слика узорка флексибилне шарке.

4.3 Платформа за испитивање ротационе крутости флексибилне шарке нулте крутости Позивајући се на методу испитивања ротационе крутости у [8], изграђена је платформа за испитивање ротационе крутости флексибилне шарке нулте крутости, као што је приказано на слици 22.

4.4 Експериментална обрада података и анализа грешака

Ротациона крутост флексибилних шарки унутрашњег и спољашњег прстена и флексибилних шарки нулте крутости тестирана је на тест платформи, а резултати испитивања су приказани на слици 23. Израчунајте и нацртајте криву квалитета нулте крутости флексибилне шарке нулте крутости према формули (19), као што је приказано на сл. 24.

Резултати испитивања показују да је ротациона крутост флексибилне шарке нулте крутости близу нуле. У поређењу са флексибилним шаркама унутрашњег и спољашњег прстена, флексибилна шарка нулте крутости±0,31 рад(18°) крутост је смањена у просеку за 93%; 0,26 рад (15°), крутост је смањена за 90%.

Као што је приказано на сликама 23 и 24, још увек постоји одређени јаз између резултата испитивања нултог квалитета крутости и резултата теоретског модела (релативна грешка је мања од 15%), а главни разлози грешке су следећи.

(1) Грешка модела узрокована упрошћавањем тригонометријских функција.

(2) Трење. Постоји трење између дијамантске опруге и осовине за монтажу.

(3) Грешка у обради. Постоје грешке у стварној величини трске итд.

(4) Грешка у монтажи. Размак између инсталационог отвора дијамантске опруге у облику дијаманта и осовине, зазор за уградњу уређаја за тестирање платформе итд.

4.5 Поређење перформанси са типичним флексибилним шарком нулте крутости У литератури [4], флексибилна шарка нулте крутости ЗСФП_ЦАФП је конструисана коришћењем савијања са попречном осом (ЦАФП), као што је приказано на слици 25.

Поређење флексибилне шарке нулте крутости ЗСФП_ИОРФП (Сл. 21) и ЗСФП_ЦАФП (Сл. 25) конструисан коришћењем флексибилних шарки унутрашњег и спољашњег прстена

(1) ЗСФП_ИОРФП, структура је компактнија.

(2) Опсег угла ЗСФП_ИОРФП је мали. Опсег угла је ограничен опсегом угла саме флексибилне шарке; опсег угла ЗСФП_ЦАФП80°, ЗСФП_ИОРФП опсег угла40°.

(3) ±18°У опсегу углова, ЗСФП_ИОРФП има већи квалитет нулте крутости. Просечна крутост ЗСФП_ЦАФП је смањена за 87%, а просечна крутост ЗСФП_ИОРФП је смањена за 93%.

5 закључак

Узимајући флексибилну шарку унутрашњег и спољашњег прстена под чистим обртним моментом као подсистем позитивне крутости, урађен је следећи рад да би се конструисала флексибилна шарка нулте крутости.

(1) Предложите механизам ротације негативне крутости——За механизам са коленастом опругом успостављен је модел (Формула (6)) за анализу утицаја параметара конструкције на његове негативне карактеристике крутости и дат је опсег његових негативних карактеристика крутости (табела 1).

(2) Упаривање позитивних и негативних крутости добијају се карактеристике крутости опруге у механизму коленастог опруге (једначина (16)) и успоставља се модел (једначина (19)) за анализу утицаја структурних параметара. механизма радилице на нулту крутост квалитет флексибилне шарке нулте крутости Утицај, теоретски, у оквиру расположивог хода флексибилне шарке унутрашњег и спољашњег прстена (±20°), просечно смањење крутости може да достигне 97%.

(3) Предложите прилагодљиву крутост“пролеће”——За успостављање модела крутости (једначина (23)) успостављена је струна лиснате опруге у облику дијаманта и верификована методом коначних елемената.

(4) Завршен дизајн, обрада и тестирање компактног узорка флексибилне шарке нулте крутости. Резултати испитивања показују да: под дејством чистог обртног момента36°У опсегу углова ротације, у поређењу са флексибилним шаркама унутрашњег и спољашњег прстена, крутост флексибилне шарке нулте крутости је у просеку смањена за 93%.

Конструисана флексибилна шарка нулте крутости је само под дејством чистог обртног момента, који може да оствари“нула крутости”, без разматрања случаја сложених услова оптерећења лежаја. Стога је конструкција флексибилних шарки нулте крутости под сложеним условима оптерећења у фокусу даљих истраживања. Поред тога, смањење трења које постоји током кретања флексибилних шарки нулте крутости је важан правац оптимизације за флексибилне шарке нулте крутости.

референце

[1] HOWELL L L. Усклађени механизми[М]. Њујорк: Џон Вајли&Синови, Инц, 2001.

[2] Ју Ђингџун, Пеј Ксу, Би Шушенг итд. Напредак истраживања метода пројектовања флексибилног механизма шарке[Ј]. Кинески часопис за машинство, 2010, 46(13):2-13. И у јин шампион, ПЕИ Кс У, БИС позив, ЕТА горе. Најсавременије методе пројектовања за механизме савијања[Ј]. Часопис за машинство, 2010, 46(13):2-13.

[3] МОРСЦХ Ф М, Хердер Ј Л. Дизајн генеричког споја усклађеног са нултом крутошћу[Ц]// Међународне конференције о пројектовању АСМЕ. 2010:427-435.

[4] МЕРИЈАМ Е Г, Хауел Л Л. Бездимензионални приступ за статичко балансирање ротационих савијања [Ј]. Механизам & Теорија машина, 2015, 84(84):90-98.

[5] ХОЕТМЕР К, Воо Г, Ким Ц, ет ал. Грађевински блокови негативне крутости за статички балансиране усаглашене механизме: дизајн и тестирање[Ј]. Јоурнал оф Мецханисмс & Роботика, 2010, 2(4):041007.

[6] ЈЕНСЕН Б Д, Хавелл Л Л. Моделирање савијања попречне осе[Ј]. Механизам и теорија машина, 2002, 37(5):461-476.

[7] WITTRICK W H. Особине укрштених савијања и утицај тачке у којој се траке укрштају[Ј]. Тхе Аеронаутицал Куартерли, 1951, ИИ: 272-292.

[8] л ИУ л, БИС, ианг К, ЕТА. Дизајн и експеримент генерализованих осовина савијања са троструким попречним опругама примењених на ултра прецизне инструменте [Ј]. Преглед научних инструмената, 2014, 85(10): 105102.

[9] Јанг Ћизи, Лиу Ланг, Би Шушенг итд. Истраживање карактеристика ротационе крутости генерализоване флексибилне шарке са три крста [Ј]. Кинески часопис за машинство, 2015, 51(13): 189-195.

ианг К И реч, л ИУ Ланг, БИС глас, ЕТА. Карактеризација ротационе крутости генерализованих окрета савијања са троструким попречним опругама[Ј]. Часопис за машинство, 2015, 51(13):189-195.

[10] л ИУ л, Зхао Х, БИС, ЕТА. Истраживање поређења перформанси структуре топологије савијајућих осовина са попречним опругама[Ц]// АСМЕ 2014 Међународне техничке конференције о инжењерству дизајна и Конференција о рачунарима и информацијама у инжењерству, август 17–20, 2014, Бафало, Њујорк, САД. ASME, 2014 : V05AT08A025.

[11] л ИУ л, БИС, ианг К. Карактеристике крутости унутрашњег–спољни прстенови савијања примењени на ултра прецизне инструменте [Ј]. АРХИВ Зборник радова Института машинских инжењера Део Ц Часопис за машинско инжењерство 1989-1996 (св. 203-210), 2017:095440621772172.

[12] SANCHEZ J A G. Критеријуми за статичко балансирање усклађених механизама[Ц]// АСМЕ 2010 Међународне техничке конференције о инжењерингу дизајна и Конференција о рачунарима и информацијама у инжењерству, август 15–18, 2010, Монтреал, Квебек, Канада. ASME, 2010:465-473.

[13] АВТАР С, Сен С. Генерализовани модел ограничења за дводимензионалне савијање греде: Формулација енергије нелинеарне деформације [Ј]. Јоурнал оф Мецханицал Десигн, 2010, 132: 81009.

О аутору: Би Схусхенг (аутор за дописивање), мушкарац, рођен 1966. године, доктор, професор, ментор. Његов главни истраживачки правац је потпуно флексибилан механизам и бионички робот.

Флексибилна шарка нулте крутости заснована на опружном механизму је иновативна и револуционарна технологија која омогућава глатко и прецизно кретање у различитим применама. У овом чланку ћемо истражити принципе рада ове шарке и њене потенцијалне примене.

Када је у питању затварање врата, начин на који се она затварају може направити разлику. Обичне шарке могу се залупити уз јак звук, изазивајући ударце и нелагодност. I