Design och analys av en ny rak rund flexibel Gångjärns-Kunskap

Reviderad

Abstrakt:

För att uppnå ett flexibelt gångjärn med förbättrad flexibilitet och högre rotationsprecision utvecklades en ny design för ett rakt cirkulärt flexibelt gångjärn. Flexibiliteten, precisionen och utmattningslivslängden för detta nya gångjärn jämfördes och analyserades mot ett traditionellt rakt cirkulärt flexibelt gångjärn. Resultaten visade att det nya raka cirkulära flexibla gångjärnet uppvisade större flexibilitet och högre rotationsnoggrannhet jämfört med det traditionella gångjärnet. Utmattningslivslängden för båda gångjärnen är nästan oändlig. Sammantaget överträffade det nya flexibla gångjärnet det traditionella gångjärnet och uppfyllde designkraven.

1.

Flexibla gångjärn har varit föremål för omfattande forskning på grund av deras tillämpningar i mikroelektromekaniska system, precisionsinstrumentering och mikromanipulation. Dessa gångjärn är små till storleken, utan mellanrum, utan mekanisk friktion och mycket känsliga. Forskare har visat intresse för design av flexibla gångjärn [1-3]. Kritiska egenskaper hos flexibla gångjärn inkluderar styvhet (flexibilitet), precision och spänningsegenskaper [4-5]. Eftersom flexibla gångjärn är benägna att utmattningsbrott jämfört med stela strukturer, är utmattningsanalys nödvändig under designfasen [6-7].

I detta dokument presenteras en ny design för ett rakt cirkulärt flexibelt gångjärn. Flexibiliteten, precisionen och utmattningslivslängden för detta gångjärn analyseras med hjälp av finita element-programvaran Workbench 15.0. Det nya gångjärnets prestanda jämförs med det traditionella raka cirkulära flexibla gångjärnet.

2. Gångjärnsprestandaanalys

För att designa ett pålitligt flexibelt gångjärn är det viktigt att analysera dess grundläggande egenskaper. De primära prestandaparametrarna för ett flexibelt gångjärn inkluderar flexibilitet, precision och utmattningslivslängd.

2.1 Flexibilitetsanalys

Flexibilitet (styvhet) är en avgörande designparameter för flexibla gångjärn. Ekvation (1) visar att när andra parametrar förblir konstanta resulterar en mindre gångjärnsbredd (b) i större flexibilitet. Därför uppvisar det nya raka cirkulära flexibla gångjärnet, med en smalare snittbredd (b1), ökad flexibilitet. Finita elementanalys med Workbench 15.0 utfördes för att verifiera flexibiliteten hos de två gångjärnen. Samma materialegenskaper, belastning och gränsvillkor tillämpades för båda gångjärnen. Rostfritt stål, med en elasticitetsmodul på 190 GPa och ett Poisson-förhållande på 0,305, valdes som material för gångjärnsmodellen. Måtten på det traditionella raka cirkulära flexibla gångjärnet var: gångjärnslängd (a) = 30 mm, bredd (b) = 10 mm, höjd (h) = 10 mm, minsta tjocklek (t) = 1 mm, och bågradie (r) ) = 4,5 mm

Välkommen till vårt senaste blogginlägg, där vi kommer att dyka in i {blog_title}! Om du letar efter inspiration, tips eller bara en bra läsning om detta ämne, har du kommit till rätt ställe. Så ta din favoritdrink, luta dig tillbaka och låt oss utforska allt som finns att veta om {blog_title}.