Sammanfattning: Rotationsstyvheten hos det flexibla gångjärnet med nollstyvhet är ungefär noll, vilket övervinner defekten att vanliga flexibla gångjärn kräver drivmoment och kan appliceras på flexibla gripdon och andra fält. Genom att ta de flexibla gångjärnen i den inre och yttre ringen under inverkan av rent vridmoment som delsystemet för positiv styvhet, kan forskningsmekanismen för negativ styvhet och matchande positiv och negativ styvhet konstruera flexibla gångjärn med noll styvhet. Föreslå en rotationsmekanism för negativ styvhet——Vevfjädermekanism, modellerade och analyserade dess negativa styvhetsegenskaper; genom att matcha positiv och negativ styvhet, analyserade inverkan av strukturella parametrar för vevfjädermekanismen på nollstyvhetskvaliteten; föreslog en linjär fjäder med anpassningsbar styvhet och storlek——Diamantformad bladfjädersträng, styvhetsmodellen upprättades och simuleringsverifieringen av finita element utfördes; slutligen slutfördes designen, bearbetningen och testningen av ett kompakt flexibelt gångjärnsprov med nollstyvhet. Testresultaten visade att: under inverkan av rent vridmoment,±18°I området för rotationsvinklar är rotationsstyvheten för det flexibla gångjärnet med nollstyvhet 93 % lägre än det för de flexibla gångjärnen för inre och yttre ring i genomsnitt. Det konstruerade flexibla gångjärnet med nollstyvhet har en kompakt struktur och högkvalitativ nollstyvhet; den föreslagna rotationsmekanismen med negativ styvhet och den linjära Fjädern har stort referensvärde för studiet av flexibel mekanism.

0 förord

Flexibelt gångjärn (lager)

^[1-2]

Förlitar sig på den elastiska deformationen av den flexibla enheten för att överföra eller omvandla rörelse, kraft och energi, den har använts i stor utsträckning inom precisionspositionering och andra områden. Jämfört med traditionella styva lager finns det ett återställande moment när det flexibla gångjärnet roterar. Därför måste drivenheten ge utgående vridmoment för att driva och behålla rotationen av det flexibla gångjärnet. Noll styvhet flexibelt gångjärn

^[3]

(Zero stiffness flexural pivot, ZSFP) är en flexibel roterande led vars rotationsstyvhet är ungefär noll. Denna typ av flexibla gångjärn kan stanna i vilken position som helst inom slaglängden, även känd som statisk balanserande flexibelt gångjärn

^[4]

, används mest inom områden som flexibla gripdon.

Baserat på det modulära designkonceptet för den flexibla mekanismen kan hela det flexibla gångjärnssystemet med nollstyvhet delas in i två delsystem med positiv och negativ styvhet, och nollstyvhetssystemet kan realiseras genom matchning av positiv och negativ styvhet

^[5]

. Bland dem är delsystemet med positiv styvhet vanligtvis ett flexibelt gångjärn med stor slaglängd, såsom ett flexibelt gångjärn med tvärrör

^[6-7]

, generaliserat tre-kors rörrör flexibelt gångjärn

^[8-9]

och inre och yttre ring flexibla gångjärn

^[10-11]

M.m. För närvarande har forskningen om flexibla gångjärn uppnått många resultat, därför är nyckeln till att designa flexibla gångjärn med nollstyvhet att matcha lämpliga negativa styvhetsmoduler för flexibla gångjärn[3].

Böjliga gångjärn för inre och yttre ring (Inner och yttre ring flexural pivots, IORFP) har utmärkta egenskaper när det gäller styvhet, precision och temperaturdrift. Den matchande negativa styvhetsmodulen tillhandahåller konstruktionsmetoden för det flexibla gångjärnet med nollstyvhet och slutför slutligen designen, provbearbetningen och testningen av det flexibla gångjärnet med nollstyvhet.

1 vevfjädermekanism

1.1 Definition av negativ styvhet

Den allmänna definitionen av styvhet K är förändringshastigheten mellan belastningen F som bärs av det elastiska elementet och motsvarande deformation dx

K= dF/dx (1)

När belastningsökningen för det elastiska elementet är motsatt tecknet för motsvarande deformationsökning, är det negativ styvhet. Fysiskt motsvarar den negativa styvheten den statiska instabiliteten hos det elastiska elementet

^[12]

.Negativa styvhetsmekanismer spelar en viktig roll inom området flexibel statisk balans. Vanligtvis har negativa styvhetsmekanismer följande egenskaper.

(1) Mekanismen reserverar en viss mängd energi eller genomgår en viss deformation.

(2) Mekanismen är i ett kritiskt instabilitetstillstånd.

(3) När mekanismen är något störd och lämnar jämviktsläget kan den släppa en större kraft, som är i samma riktning som rörelsen.

1.2 Konstruktionsprincip för nollstyvhet flexibelt gångjärn

Det flexibla gångjärnet med nollstyvhet kan konstrueras genom att använda positiv och negativ styvhetsmatchning, och principen visas i figur 2.

(1) Under inverkan av rent vridmoment har de flexibla gångjärnen för inre och yttre ring ett ungefär linjärt förhållande mellan vridmoment och rotation, som visas i figur 2a. Speciellt när skärningspunkten är belägen vid 12,73 % av tungans längd är förhållandet vridmoment-rotationsvinkel linjärt

^[11]

, vid denna tidpunkt är återställningsmomentet Mpivot (medurs) för det flexibla gångjärnet relaterat till lagrets rotationsvinkelθ(moturs) förhållandet är

Mpivot=(8EI/L)θ (2)

I formeln är E materialets elasticitetsmodul, L är rörets längd och I är sektionens tröghetsmoment.

(2) Enligt rotationsstyvhetsmodellen för de flexibla gångjärnen i de inre och yttre ringen, är den negativa styvhetsrotationsmekanismen matchad, och dess negativa styvhetsegenskaper visas i figur 2b.

(3) Med tanke på instabiliteten hos den negativa styvhetsmekanismen

^[12]

, bör styvheten hos det flexibla gångjärnet med nollstyvhet vara ungefär noll och större än noll, såsom visas i figur 2c.

1.3 Definition av vevfjädermekanism

Enligt litteraturen [4] kan ett flexibelt gångjärn med nollstyvhet konstrueras genom att införa en fördeformerad fjäder mellan den rörliga stela kroppen och den fasta stela kroppen av det flexibla gångjärnet. För den inre och yttre ringens flexibla gångjärn som visas i FIG. 1 är en fjäder införd mellan den inre ringen och den yttre ringen, dvs en fjäder-vevmekanism (SCM) är införd. Med hänvisning till vevskjutmekanismen som visas i figur 3, visas de relaterade parametrarna för vevfjädermekanismen i figur 4. Vevfjädermekanismen består av en vev och en fjäder (ställ in styvhet som k). startvinkeln är den ingående vinkeln mellan veven AB och basen AC när fjädern inte är deformerad. R representerar vevlängden, l representerar baslängden och definierar vevlängdsförhållandet som förhållandet mellan r och l, dvs. = r/l (0<<1).

Konstruktionen av vevfjädermekanismen kräver bestämning av 4 parametrar: baslängden l, vevlängdsförhållandet, initialvinkeln och fjäderstyvheten K.

Deformationen av vevfjädermekanismen under kraft visas i figur 5a, för tillfället M

_γ

Under åtgärden rör sig veven från utgångsläget AB

_Beta

vänd dig till AB

_γ

, under rotationsprocessen, den inkluderade vinkeln på veven i förhållande till det horisontella läget

_γ

kallas vevvinkeln.

Kvalitativ analys visar att veven roterar från AB (utgångsläge, M & gamma; Noll) till AB0 (“dödpunkt”plats, M

_γ

är noll), har vevfjädermekanismen en deformation med negativa styvhetsegenskaper.

1.4 Förhållandet mellan vridmoment och rotationsvinkel för vevfjädermekanismen

I fig. 5, vridmomentet M & gamma; medurs är positiv, vevvinkeln & gamma; moturs är positivt, och momentbelastningen M modelleras och analyseras nedan.

_γ

med vevvinkel

_γ

Relationen mellan modelleringsprocessen dimensioneras.

Som visas i figur 5b, vridmomentbalansekvationen för vev AB & gamma är listad.

I formeln, F & gamma; är fjäderåterställningskraften, d & gamma; är F & gamma; till punkt A. Antag att fjäderns förskjutnings-lastförhållande är

I formeln är K fjäderstyvheten (inte nödvändigtvis ett konstant värde),δ

xγ

är mängden fjäderdeformation (förkortad till positiv),δ

xγ

=|B

_Beta

C| – |B

_γ

C|.

Samtidig typ (3)(5), moment M

_γ

med hörn

_γ

Relationen är

1.5 Analys av de negativa styvhetsegenskaperna hos vevfjädermekanismen

För att underlätta analysen av de negativa styvhetsegenskaperna hos vevfjädermekanismen (moment M

_γ

med hörn

_γ

förhållande), kan det antas att fjädern har en linjär positiv styvhet, då kan formel (4) skrivas om som

I formeln är Kconst en konstant större än noll. Efter att storleken på det flexibla gångjärnet har bestämts, bestäms även basens längd l. Därför, om man antar att l är en konstant, kan formel (6) skrivas om som

där Kconstl2 är en konstant större än noll och momentkoefficienten m & gamma; har dimensionen ett. Vevfjädermekanismens negativa styvhetsegenskaper kan erhållas genom att analysera förhållandet mellan vridmomentkoefficienten m & gamma; och rotationsvinkeln & gamma.

Från ekvation (9) visar figur 6 den initiala vinkeln =π förhållandet mellan m & gamma; och vevlängdsförhållande och rotationsvinkel & gamma;, & isin;[0,1, 0,9],& gamma;& isin;[0, π]. Figur 7 visar förhållandet mellan m & gamma; och rotationsvinkel & gamma; för = 0,2 och olika . Figur 8 visar =π När under olika , förhållandet mellan m & gamma; och vinkel & gamma.

Enligt definitionen av vevfjädermekanism (avsnitt 1.3) och formel (9), när k och l är konstanta, m & gamma; Endast relaterat till vinkel & gamma;, vevlängdsförhållande och vevstartvinkel .

(1) Om och endast om & gamma; är lika med 0 ellerπ eller ,m & gamma; är lika med noll; & gamma; & isin;[0, ],m & gamma; är större än noll; & gamma; & isin;[π]m & gamma; mindre än noll. & isin;[0, ],m & gamma; är större än noll; & gamma;& isin;[π]m & gamma; mindre än noll.

(2) & gamma; När [0, ], rotationsvinkeln & gamma; ökar, m & gamma; ökar från noll till vändpunktsvinkeln & gamma;0 tar maxvärdet m & gamma;max, och minskar sedan gradvis.

(3) Det negativa styvhetsområdet för vevfjädermekanismen: & gamma;& isin;[0, & gamma;0], vid denna tidpunkt & gamma; ökar (moturs), och vridmomentet M & gamma; ökar (medsols). Böjningspunktsvinkeln & gamma;0 är den maximala rotationsvinkeln för den negativa styvheten som är karakteristisk för vevfjädermekanismen och & gamma;0 & isin;[0, ];m & gamma;max är den maximala negativa momentkoefficienten. Givet och , härledningen av ekvation (9) ger & gamma;0

(4) ju större initial vinkel, & gamma; desto större 0, m

_γmax

större.

(5) ju större längdförhållande, & gamma; den mindre 0, m

_γmax

större.

I synnerhet =πDe negativa styvhetsegenskaperna hos vevfjädermekanismen är de bästa (det negativa styvhetsvinkelområdet är stort och vridmomentet som kan tillhandahållas är stort). =πSamtidigt, under olika förhållanden, den maximala rotationsvinkeln & gamma av den negativa styvheten som är karakteristisk för vevfjädermekanismen; 0 och den maximala negativa vridmomentkoefficienten m & gamma; Max anges i tabell 1.

2 Konstruktion av nollstyvhet flexibelt gångjärn

Matchningen av positiv och negativ styvhet för 2.1 visas i figur 9, n(n 2) grupper av parallella vevfjädermekanismer är jämnt fördelade runt omkretsen, vilket bildar en negativ styvhetsmekanism matchad med de flexibla gångjärnen på inre och yttre ring.

Använd de flexibla gångjärnen i den inre och yttre ringen som delsystemet med positiv styvhet, konstruera ett flexibelt gångjärn med nollstyvhet. För att uppnå noll styvhet, matcha den positiva och negativa styvheten

samtidigt (2), (3), (6), (11) och & gamma;=θ, lasten F & gamma av fjädern kan erhållas; och förskjutningδRelationen mellan x & gamma; är

Enligt avsnitt 1.5, det negativa styvhetsvinkelområdet för vevfjädermekanismen: & gamma;& isin;[0, & gamma;0] och & gamma;0 & isin;[0, ], ska slaglängden för det flexibla gångjärnet med nollstyvhet vara mindre än & gamma;0, dvs. fjädern är alltid i ett deformerat tillstånd (δxγ≠0). Rotationsområdet för de inre och yttre ringens flexibla gångjärn är±0,35 rad(±20°), förenkla de trigonometriska funktionerna sin & gamma; och cos & gamma; enligt följande

Efter förenkling, fjäderns last-förskjutningsförhållande

2.2 Felanalys av positiv och negativ styvhetsmatchningsmodell

Utvärdera felet som orsakas av den förenklade behandlingen av ekvation (13). Enligt de faktiska bearbetningsparametrarna för noll styvhet flexibelt gångjärn (avsnitt 4.2):n = 3,l = 40mm, =π, = 0,2, E = 73 GPa; Måtten på den inre och yttre ringens flexibla gångjärnsrör L = 46 mm, T = 0,3 mm, B = 9,4 mm; Jämförelseformlerna (12) och (14) förenklar lastförskjutningsförhållandet och det relativa felet för de främre och bakre fjädrarna som visas i figurerna 10a respektive 10b.

Som visas i figur 10, & gamma; är mindre än 0,35 rad (20°), det relativa felet orsakat av den förenklade behandlingen av last-förskjutningskurvan överstiger inte 2,0 %, och formeln

Den förenklade behandlingen av (13) kan användas för att konstruera flexibla gångjärn med nollstyvhet.

2.3 Fjäderns styvhetsegenskaper

Om man antar att fjäderns styvhet är K, samtidigt (3), (6), (14)

Enligt de faktiska bearbetningsparametrarna för flexibelt gångjärn med noll styvhet (avsnitt 4.2), förändringskurvan för fjäderstyvhet K med vinkel & gamma; visas i figur 11. I synnerhet när & gamma;= 0, K tar minimivärdet.

För bekvämligheten med design och bearbetning antar fjädern en linjär positiv styvhetsfjäder, och styvheten är Kconst. I hela slaget, om den totala styvheten för det flexibla gångjärnet med nollstyvhet är större än eller lika med noll, bör Kconst ta minimivärdet på K

Ekvation (16) är styvhetsvärdet för den linjära positiva styvhetsfjädern vid konstruktion av det flexibla gångjärnet med nollstyvhet. 2.4 Analys av nollstyvhetskvalitet Last-förskjutningsförhållandet för det konstruerade nollstyvhetsflexibla gångjärnet är

Samtidiga formel (2), (8), (16) kan erhållas

För att utvärdera kvaliteten på nollstyvhet definieras reduktionsintervallet för flexibel gångjärnsstyvhet före och efter tillägg av den negativa styvhetsmodulen som nollstyvhetskvalitetskoefficientenη

η Ju närmare 100%, desto högre kvalitet på noll styvhet. Figur 12 är 1-η Samband med vevlängdsförhållande och initial vinkel η Det är oberoende av antalet n av parallella vevfjädermekanismer och längden l på basen, men endast relaterat till vevlängdsförhållandet, rotationsvinkeln & gamma; och den initiala vinkeln.

(1) Den initiala vinkeln ökar och kvaliteten på nollstyvheten förbättras.

(2) Längdförhållandet ökar och nollstyvhetskvaliteten minskar.

(3) Vinkel & gamma; ökar, styvhetskvaliteten noll minskar.

För att förbättra kvaliteten på nollstyvhet hos det flexibla gångjärnet med nollstyvhet bör initialvinkeln ha ett större värde; vevlängdsförhållandet bör vara så litet som möjligt. Samtidigt, enligt analysresultaten i avsnitt 1.5, om den är för liten, kommer vevfjädermekanismens förmåga att ge negativ styvhet att vara svag. För att förbättra kvaliteten på nollstyvhet hos det flexibla gångjärnet med nollstyvhet är initialvinkeln =π, vevlängdsförhållande = 0,2, det vill säga de faktiska bearbetningsparametrarna i avsnitt 4.2 noll styvhet flexibelt gångjärn.

Enligt de faktiska bearbetningsparametrarna för det flexibla gångjärnet med nollstyvhet (avsnitt 4.2), visas vridmomentvinkelförhållandet mellan de flexibla gångjärnen för inre och yttre ring och det flexibla gångjärnet med nollstyvhet i figur 13; minskningen i styvhet är noll-styvhetskvalitetskoefficientenηRelationen med hörnet & gamma; visas i figur 14. Av figur 14: I 0,35 rad (20°) rotationsområde, styvheten hos det flexibla gångjärnet med nollstyvhet reduceras med i genomsnitt 97 %; 0,26 rad(15°) hörn minskas den med 95 %.

3 Design av linjär positiv styvhetsfjäder

Konstruktionen av det flexibla gångjärnet med noll styvhet är vanligtvis efter att storleken och styvheten hos det flexibla gångjärnet har bestämts, och sedan vänds fjäderns styvhet i vevfjädermekanismen, så fjäderns styvhet och storlekskrav är relativt strikta. Dessutom är den initiala vinkeln =π, från figur 5a, under rotationen av det flexibla gångjärnet med nollstyvhet, är fjädern alltid i ett komprimerat tillstånd, dvs.“Kompressionsfjäder”.

Styvheten och storleken på traditionella tryckfjädrar är svåra att anpassa exakt, och en styrmekanism krävs ofta i applikationer. Därför föreslås en fjäder vars styvhet och storlek kan anpassas——Diamantformad bladfjädersnöre. Den diamantformade bladfjädersträngen (Figur 15) är sammansatt av flera diamantformade bladfjädrar kopplade i serie. Den har egenskaperna för fri strukturell design och hög grad av anpassning. Dess bearbetningsteknik överensstämmer med den för flexibla gångjärn, och båda bearbetas genom precisionsskärning av tråd.

3.1 Lastförskjutningsmodell av diamantformad bladfjädersträng

På grund av symmetrin hos den rombiska bladfjädern behöver endast en bladfjäder utsättas för spänningsanalys, som visas i figur 16. α är vinkeln mellan tungen och horisontalen, rörets längd, bredd och tjocklek är Ld, Wd, Td respektive, f är den dimensionellt enhetliga belastningen på rombbladsfjädern,δy är deformationen av rombisk bladfjäder i y-riktningen, kraft fy och moment m är ekvivalenta belastningar på änden av en enda tunga, fv och fw är komponentkrafter av fy i vävkoordinatsystemet.

Enligt stråldeformationsteorin för AWTAR[13] är det dimensionellt enhetliga last-förskjutningsförhållandet för en tung

På grund av begränsningsförhållandet för den stela kroppen på tungen är tungans ändvinkel före och efter deformation noll, dvs.θ = 0. Samtidigt (20)(22)

Ekvation (23) är last-förskjutningsdimensionell enhetsmodell av rombisk bladfjäder. n2 rombiska bladfjädrar är seriekopplade, och dess last-förskjutningsmodell är

Från formel (24), närαNär d är liten är styvheten hos den diamantformade bladfjädersträngen ungefär linjär under typiska dimensioner och typiska belastningar.

3.2 Finita element simuleringsverifiering av modellen

Den finita elementsimuleringsverifieringen av last-förskjutningsmodellen av den rombformade bladfjädern utförs. Med ANSYS Mechanical APDL 15.0 visas simuleringsparametrarna i tabell 2 och ett tryck på 8 N appliceras på den rombformade bladfjädern.

Jämförelsen mellan modellresultaten och simuleringsresultaten av rombbladsfjäderns belastning-förskjutningsförhållande visas i fig. 17 (dimensionalisering). För fyra rombbladsfjädrar med olika lutningsvinklar överstiger inte det relativa felet mellan modellen och simuleringsresultaten för finita element 1,5 %. Giltigheten och riktigheten av modellen (24) har verifierats.

4 Design och test av flexibelt gångjärn utan styvhet

4.1 Parameterdesign av flexibelt gångjärn utan styvhet

För att designa ett flexibelt gångjärn med nollstyvhet, bör designparametrarna för det flexibla gångjärnet först bestämmas enligt serviceförhållandena, och sedan bör de relevanta parametrarna för vevfjädermekanismen beräknas omvänt.

4.1.1 Flexibla gångjärnsparametrar

Skärningspunkten för den inre och yttre ringens flexibla gångjärn är belägen vid 12,73 % av tungans längd, och dess parametrar visas i tabell 3. Om vi ​​ställer in i ekvation (2), är vridmoment-rotationsvinkelförhållandet för de inre och yttre ringens flexibla gångjärn

4.1.2 Negativa parametrar för styvhetsmekanismer

Såsom visas i fig. 18, med antalet n av vevfjädermekanismer parallellt till 3, bestäms längden l = 40 mm av storleken på det flexibla gångjärnet. enligt slutsatsen i avsnitt 2.4 är initialvinkeln =π, vevlängdsförhållande = 0,2. Enligt ekvation (16) är fjäderns styvhet (dvs. diamantblad fjädersträng) är Kconst = 558,81 N/m (26)

4.1.3 Parametrar för diamantbladsfjädersträngar

med l = 40 mm, =π, = 0,2, fjäderns ursprungliga längd är 48 mm, och den maximala deformationen (& gamma;= 0) är 16 mm. På grund av strukturella begränsningar är det svårt för en enda rombbladsfjäder att producera en så stor deformation. Med fyra rombbladsfjädrar i serie (n2 = 4) är styvheten hos en enda rombbladsfjäder

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

Beroende på storleken på den negativa styvhetsmekanismen (Figur 18), med tanke på den diamantformade bladfjäderns stavlängd, bredd och lutningsvinkel, kan staven härledas från formel (23) och styvhetsformel (27) för den diamantformade bladfjädern Tjocklek. De strukturella parametrarna för rombbladsfjädrar listas i tabell 4.

yta4

Sammanfattningsvis har parametrarna för det flexibla gångjärnet med nollstyvhet baserat på vevfjädermekanismen alla bestämts, som visas i tabell 3 och tabell 4.

4.2 Design och bearbetning av det flexibla gångjärnsprovet med nollstyvhet Se litteratur [8] för bearbetnings- och testmetoden för det flexibla gångjärnet. Det flexibla gångjärnet med nollstyvhet är sammansatt av en negativ styvhetsmekanism och ett flexibelt gångjärn i inre och yttre ring parallellt. Den strukturella designen visas i figur 19.

Både den inre och yttre ringens flexibla gångjärn och diamantformade bladfjädersträngar bearbetas av precisionsmaskiner för skärande trådar. Den inre och yttre ringens flexibla gångjärn bearbetas och monteras i lager. Figur 20 är den fysiska bilden av tre uppsättningar av diamantformade bladfjädersträngar, och Figur 21 är den sammansatta nollstyvheten. Den fysiska bilden av det flexibla gångjärnsprovet.

4.3 Testplattformen för rotationsstyvhet för det flexibla gångjärnet med nollstyvhet Med hänvisning till testmetoden för rotationsstyvhet i [8], är rotationsstyvhetstestplattformen för det flexibla gångjärnet med nollstyvhet byggd, som visas i figur 22.

4.4 Experimentell databehandling och felanalys

Rotationsstyvheten hos de flexibla gångjärnen för inre och yttre ring och flexibla gångjärn med nollstyvhet testades på testplattformen, och testresultaten visas i figur 23. Beräkna och rita kvalitetskurvan för nollstyvhet för det flexibla gångjärnet med nollstyvhet enligt formel (19), som visas i fig. 24.

Testresultaten visar att rotationsstyvheten hos det flexibla gångjärnet med nollstyvhet är nära noll. Jämfört med de inre och yttre ringens flexibla gångjärn, det flexibla gångjärnet med noll styvhet±0,31 rad(18°) styvheten minskade med i genomsnitt 93 %; 0,26 rad (15°), reduceras styvheten med 90 %.

Som visas i figurerna 23 och 24 finns det fortfarande ett visst gap mellan testresultaten för nollstyvhetskvaliteten och de teoretiska modellresultaten (det relativa felet är mindre än 15%), och de huvudsakliga orsakerna till felet är följande.

(1) Modellfelet som orsakas av förenklingen av trigonometriska funktioner.

(2) Friktion. Det finns friktion mellan diamantbladsfjädersträngen och monteringsaxeln.

(3) Bearbetningsfel. Det finns fel i den faktiska storleken på vassen osv.

(4) Monteringsfel. Gapet mellan installationshålet på den diamantformade bladfjädersträngen och axeln, installationsgapet på testplattformsanordningen etc.

4.5 Prestandajämförelse med ett typiskt flexibelt gångjärn med nollstyvhet I litteraturen [4] konstruerades ett flexibelt gångjärn med nollstyvhet ZSFP_CAFP med hjälp av en tväraxel böjtapp (CAFP), som visas i figur 25.

Jämförelse av det flexibla gångjärnet med nollstyvhet ZSFP_IORFP (Fig. 21) och ZSFP_CAFP (fig. 25) konstruerad med de inre och yttre ringens flexibla gångjärn

(1) ZSFP_IORFP, strukturen är mer kompakt.

(2) Hörnområdet för ZSFP_IORFP är litet. Hörnområdet begränsas av hörnområdet för själva det flexibla gångjärnet; hörnområdet för ZSFP_CAFP80°, ZSFP_IORFP hörnområde40°.

(3) ±18°I intervallet av hörn har ZSFP_IORFP högre kvalitet med noll styvhet. Den genomsnittliga styvheten för ZSFP_CAFP minskas med 87 % och den genomsnittliga styvheten för ZSFP_IORFP minskas med 93 %.

5 slutsats

Genom att ta det flexibla gångjärnet på de inre och yttre ringen under rent vridmoment som delsystemet med positiv styvhet, har följande arbete utförts för att konstruera ett flexibelt gångjärn med nollstyvhet.

(1) Föreslå en rotationsmekanism för negativ styvhet——För vevfjädermekanismen upprättades en modell (formel (6)) för att analysera inverkan av strukturella parametrar på dess negativa styvhetsegenskaper, och intervallet för dess negativa styvhetsegenskaper angavs (tabell 1).

(2) Genom att matcha de positiva och negativa styvheterna erhålls fjäderns styvhetsegenskaper i vevfjädermekanismen (ekvation (16)), och modellen (ekvation (19)) upprättas för att analysera effekten av de strukturella parametrarna av vevfjädermekanismen på nollstyvhetskvaliteten hos det flexibla gångjärnet nollstyvhet Teoretiskt inflytande inom det tillgängliga slaget för det flexibla gångjärnet på de inre och yttre ringen (±20°), kan den genomsnittliga minskningen av styvhet nå 97%.

(3) Föreslå en anpassningsbar styvhet“vår”——En diamantformad bladfjädersträng upprättades för att fastställa dess styvhetsmodell (ekvation (23)) och verifierades med finita elementmetoden.

(4) Slutförde design, bearbetning och testning av ett kompakt flexibelt gångjärnsprov med nollstyvhet. Testresultaten visar att: under inverkan av rent vridmoment,36°I intervallet av rotationsvinklar, jämfört med de flexibla gångjärnen för inre och yttre ring, reduceras styvheten hos det flexibla gångjärnet med nollstyvhet med i genomsnitt 93 %.

Det konstruerade flexibla gångjärnet med nollstyvhet är endast under inverkan av rent vridmoment, vilket kan realisera“noll styvhet”utan att beakta fallet med komplicerade belastningsförhållanden. Därför är konstruktionen av nollstyvhet flexibla gångjärn under komplexa belastningsförhållanden i fokus för vidare forskning. Dessutom är minskning av friktionen som finns under rörelsen av nollstyvhet flexibla gångjärn en viktig optimeringsriktning för nollstyvhet flexibla gångjärn.

referenser

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

[2] Yu Jingjun, Pei Xu, Bi Shusheng, etc. Forskningsframsteg om designmetoder för flexibel gångjärnsmekanism[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 designmetod för böjningsmekanismer[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2010, 46(13):2-13.

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

[4] MERRIAM E G, Howell L L. Icke-dimensionell metod för statisk balansering av rotationsböjningar[J]. Mekanism & Machine Theory, 2015, 84(84):90-98.

[5] HOETMER K, Woo G, Kim C, et al. Negativ styvhet byggstenar för statiskt balanserade kompatibla mekanismer: design och testning[J]. Journal of Mechanisms & Robotics, 2010, 2(4):041007.

[6] JENSEN B D, Howell L L. Modellering av tväraxelböjtappar[J]. Mekanism och maskinteori, 2002, 37(5):461-476.

[7] WITTRICK W H. Egenskaperna för korsade böjningstappar och påverkan av punkten där remsorna korsar[J]. The Aeronautical Quarterly, 1951, II: 272-292.

[8] l IU l, BIS, yang Q, ETA. Design och experiment av generaliserade trippel-korsfjäders böjtappar applicerade på ultraprecisionsinstrumenten[J]. Review of Scientific Instruments, 2014, 85(10): 105102.

[9] Yang Qizi, Liu Lang, Bi Shusheng, etc. Forskning om rotationsstyvhetskarakteristika för generaliserade tre-kors reed flexibelt gångjärn[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2015, 51(13): 189-195.

yang Q I word, l IU Lang, BIS röst, ETA. Rotationsstyvhet Karakterisering av generaliserade trippel-korsfjäder böjsvängar[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2015, 51(13):189-195.

[10] l IU l, Zhao H, BIS, ETA. Forskning om prestandajämförelse av topologistruktur för tvärfjädrande böjsvängningar[C]// ASME 2014 International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference, augusti 17–20, 2014, Buffalo, New York, USA. ASME, 2014 : V05AT08A025.

[11] l IU l, BIS, yang Q. Styvhet egenskaper hos inre–yttre ringböjtappar applicerade på ultraprecisionsinstrumenten[J]. ARKIV Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part C Journal of Mechanical Engineering Science 1989-1996 (vol. 203-210), 2017:095440621772172.

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

[13] AWTAR S, Sen S. En generaliserad begränsningsmodell för tvådimensionella strålböjningar: Icke-linjär töjningsenergiformulering[J]. Journal of Mechanical Design, 2010, 132: 81009.

Om författaren: Bi Shusheng (motsvarande författare), man, född 1966, läkare, professor, doktorandhandledare. Hans huvudsakliga forskningsinriktning är helt flexibel mekanism och bionisk robot.

Vad finns det för bättre garderobsskjutdörrsskena?

del1 garderob skjutdörr pris

Garderobsskjutdörrar av god kvalitet har högt tekniskt innehåll, men det är svårt för konsumenterna att identifiera dem utifrån utseendet. I själva verket kan du känna och uppleva dess glidande effekt personligen. Garderobsskjutdörrar av god kvalitet blir inte för hala när de skjuts. Lätt och inte för tung, men med en viss vikt av dörren, det finns ingen vibration vid glidning, slät och strukturerad. Priset på garderobsskjutdörrar kommer alltid att påverkas av material, storlek och märke, så prisklassen är relativt stor. Priset på garderobsskjutdörren

del2 Garderob skjutdörrsmaterial

För närvarande är materialet i garderobsskjutdörrar i grunden melaminskiva, och vissa är i form av bräda och glas. Inhemska melaminskivor som Lushuihe är bra. Skräddarsydda garderobsskjutdörrar och tillverkning på plats har sina fördelar. , det finns i princip stilar som kan väljas för skräddarsydda mönster, och kan ändras flexibelt på plats. Du måste vara uppmärksam på urvalet av skräddarsydda dörrar för att förhindra att de blir luddiga. Garderob skjutdörrsmaterial

part3 garderob skjutdörr storlek

Storleken på spårlådan på skjutdörrens övre del ska vara 12 cm hög och 9 cm bred. Som en gardinlåda installeras ett spår i spårlådan, och skjutdörren kan hängas på spåret. När höjden på dörren är lägre än 1,95 meter, människor Det känns väldigt deprimerat. Vid tillverkning av en skjutdörr måste därför höjden vara minst 19512=207 cm. Storleken på garderobens skjutdörr

part4 garderob skjutdörrsskena

När du installerar skjutdörrsskenan, fixera det övre spåret, häng 3 spetsar på de två ändarna och mittpunkten på det övre spåret med en gravitationskon (upphängningshammare), rita en 3,3-punkts fast yta på marken med en oljepenna , installera det övre spåret och vänd sedan mot det övre spåret. Sätt en hängande hammare till marken i mitten av spåret, sätt vertikala linjer i båda ändarna av spåret, och fixera det nedre spåret vid dessa tre punkter för att säkerställa att de övre och nedre spåren är helt parallella, och skjutdörren är i bästa skick. garderob skjutdörr spår

Underhållsmetod för skjutdörrar för garderob Hur man installerar en garderob skjutdörrsskjutskena installationsföreskrifter

1. Sammanfattning av underhållsmetoder för garderobsskjutdörrar

1. Garderob skjutdörr underhåll - konventionell metod

(1) Det finns en skruv på ovansidan av dörren till den hängande skenans skjutdörr, som huvudsakligen används för att fixera glidskenan. Efter att ha tagit bort skruvarna på båda sidor av dörren, försök att höja dörren och fixera den i motsvarande läge, och använd sedan en skruvmejsel för att fixera glidskenan. Glid ut i motsatt riktning av banan.

(2) När de två remskivorna är åtskilda kommer dörren automatiskt att falla ner. Du måste hålla upp den själv, skada inte människor och slå inte direkt i marken. De nödvändiga tillbehören för skjutdörrar och fönster har remskivor. På grund av olika kvalitet är priset väldigt olika. stor skillnad.

(3) Bra ihåliga glas värmeisolerade trasiga brodörrar och fönster kostar i allmänhet cirka 7 yuan styck. Remskivans livslängd är begränsad. Efter ett visst antal års användning måste du kontrollera det själv.

2. Garderob skjutdörr underhåll - allmän metod

Efter att ha separerat remskivan, vrid inte remskivans riktning, du hittar ett litet spår på toppen av skjutdörren, detta är problemet med misslyckande, försök att använda metoden för att fixa dörren och sedan installera den tillbaka enligt den ursprungliga metoden.

3. Garderobsskjutdörrsunderhåll - professionellt underhåll

(1) Om du verkligen inte kan lösa det själv kan du hitta en mästare efter försäljningsservice för att lösa det. Det här är tjänsteinnehållet du bör njuta av, och du kan spara en summa pengar.

(2) Vid montering av den hängande skenskjutdörren bör bredden på två dörrar lämnas. När det främre och bakre utrymmet är relativt litet kan du överväga att använda skjutdörren med hängskena.

(3) När du installerar skjutdörrar, försök att minska orsaken till buller. Kvaliteten på hängskenan ska vara god och bärförmågan ska vara stark, annars påverkar det den senare användningen.

2. Frågor som behöver uppmärksammas vid installation av skjutskenor för garderobsskjutdörrar

1. Skjutdörren är i kontakt med väggen eller båda sidor av skåpstommen. Vid kontaktläget får det inte finnas några andra föremål som blockerar stängningen av skjutdörren.

2. Placeringen av lådan i skåpet bör undvika korsningen av skjutdörrar, och den bör vara 1 cm högre än bottenplattan; lådan i vikdörrsskåpet ska vara minst 15 cm från sidoväggen, var uppmärksam på strömbrytaren och uttaget på väggen, om den är blockerad När skjutdörren är stängd bör dess position ändras i tid därefter. .

Nu är hela husets anpassning förhärskande på marknaden, många märken och icke-märken är galna att bosätta sig i, marknadspriset är kaotiskt och kvaliteten är också ojämn. Låt oss ta en titt på vad man bör vara uppmärksam på när man väljer anpassade möbler?

Den andra hårdvara tillbehör remskivor och styrskenor

Förutom tallrikar är måttbeställda möbler hårdvara, tallrikar står för en stor andel, men hårdvarans roll är också pricken över i:et. Kvaliteten på hårdvaran påverkar direkt möbelns livslängd. Det finns mycket fler typer av hårdvara än plattor på marknaden. Många, idag tar vi en titt på en av garderoben hårdvara skjutdörr remskivor rullar och skenor.

Remskivorna och styrskenorna i skjutdörrsgarderoben är de mest använda tillbehören, så deras kvalitet påverkar direkt garderobens livslängd. Kvaliteten är också ojämn på marknaden, och det finns alla möjliga priser. Så vad exakt ska den ha? Funktioner och material kan möta allmänhetens behov.

Skjutdörrens spår kan grovt delas in i: två riktningar kan skjutas och dras, envägs skjuta och dra och fällbara stil, kunder kan välja enligt den faktiska situationen.

Remskivan i skjutdörrens spårremskiva är ett mycket viktigt tillbehör i skjutdörren. När du köper måste du veta vad ditt material är. Det nuvarande remskivans material är indelat i tre typer: plastremskiva, som är hård men ömtålig. Användning Efter en tid kommer skjutdörren inte att vara slät; kvaliteten på metallremskivan är bättre, men ljudet är mycket högt; glasremskivan är den bästa av dessa tre remskivor, med utmärkt seghet och slitstyrka, och den är mycket bekväm att trycka och dra och har lång livslängd.

Skjutdörrsstyrskenor är viktigare för skjutdörrar. Olika materialkvaliteter påverkar skjutdörrarnas olika kvalitet och användningseffekt, och livslängden för högkvalitativa skjutdörrsmaterial blir längre. Det viktigaste för banan är om den kan vara kompatibel med Remskivan passar perfekt och storleken är lagom. Detta är det viktigaste. En sådan skjutdörr glider smidigt, har bra stötdämpning och ljudbeständighet och har en bättre dämpningseffekt. När konsumenter väljer skjutdörrsskenor måste de För att välja en styrskena av god kvalitet som passar din hustyp, välja en styrskena som är slitstark, inte lätt att deformera och som har en bra tryck-drag-känsla.

För andra detaljer, om styrskenorna och remskivorna är lätta att rengöra, om de är tysta, om det finns lås och inre strukturer, om de är resistenta mot höga temperaturer och oxidation bör frågas tydligt. Vad är storleken på spåret till garderobens skjutdörr?

Den allmänna skjutdörrsspåret är 84 mm, och den generellt reserverade positionen är 100 mm. Nu finns en spårvidd på 70mm, men även skjutdörrsramen som motsvarar detta spår är matchad.

Höjden på dörren är helst över 207 cm, för att inte hela rummet ska framstå som för deprimerande. Bästa skjutdörrsspårstorleken är ca 80 cm gånger 200 cm, så att höjden på dörren är mycket stabil och ser bra ut.

Konsumenter bör veta vilka spår som finns tillgängliga innan de vet storleken på skjutdörrsskenan. Skjutdörrens spår kan grovt delas in i: spåret som kan skjutas och dras åt två håll, enkelriktad och vikskjutdörren. Bland dessa tre typer kommer den fällbara skjutdörren Dörren att spara utrymme. Om konsumenten väljer att göra en skjutdörr bör höjden på dörren väljas över 207 cm, för att inte hela rummet ska framstå som för deprimerande. Bästa skjutdörrsspårstorlek är 80 cm x Med en höjd på ca 200 cm är dörren mycket stabil och ser bra ut.

Naturligtvis finns det också många stora hus (dekorationsrenderingar av stora hus). Om dessa konsumenter vill göra en mycket hög skjutdörrsspårstorlek, bör de vara uppmärksamma på det, eftersom dörren är mycket hög, och om den ofta skjuts och dras, kommer själva dörren att skadas. Om den är för hög blir den instabil och det är mer sannolikt att dörren faller av. Om vissa skjutdörrar är välgjorda, kan det få människor att visuellt se att rummet blir större, till exempel i köket (renderingar av köksdekorationer) ) genom att använda den öppna skjutdörren, som inte bara har samma behandling som skiljevägg (dekoration av skiljeväggar) ), men gör också hela utrymmet större. Därför bör konsumenterna vara mer uppmärksamma på valet av skjutdörrsmaterial. Skjutdörrar av olika material har olika effekter, men det är bäst att inte välja helt genomskinligt glas, som är utsatt för ljusföroreningar.

Det finns tre typer av remskivor på marknaden: remskivor av plast, remskivor av metall och remskivor av glasfiber. Till exempel använder vissa stora märken som Meizhixuan dörrar och fönster kolfiberskivor.

1. Metallremskivan har en mycket stark bärförmåga, och tål stor friktionshållfasthet och tryck och är inte lätt att deformera.

2. Gummihjulet är tillverkat av kolfiber- eller nylonmaterial, vilket kan göra push- och pull-aktiviteterna mycket smidiga, och det är inte lätt att göra hårda friktionsljud.

3. Glasfiberrullar, detta material är det vanligaste vid användning av garderobsskjutdörrar, eftersom det inte är lätt att deformera, och glidningen är också mycket smidig.

Utökad information:

Glasfiberremskivor är bra. För närvarande finns det generellt två typer av remskivor på marknaden: remskivor av plast och remskivor av glasfiber. Plastremskivor är hårda, men de är lätta att bryta. Efter lång tids användning kommer de att bli sammandragande, och push-pull-känslan blir mycket dålig. Priset Det är också billigare; glasfiberremskivan har god seghet, slitstyrka, smidig glidning och hållbarhet. När du köper, se till att känna igen materialet på remskivan.

Frågor som behöver uppmärksammas vid installation av garderobs skjutdörrsspår

Nuförtiden gillar alla familjer att skräddarsy garderober. Som garderobens fasad är skjutdörren den mest intuitiva faktorn som påverkar den övergripande stilen och utseendet på garderoben, och skjutdörren är också en av garderobsdelarna som är mest benägna att komma i kontakt med människokroppen och föremålen. i verkliga livet. För Många konsumenter har viss förvirring om installationen av garderobsskjutdörrar. Kärnan i installationen av garderobsskjutdörrar ligger i installationen av spår. Låt mig därför presentera för dig härnäst.

Montering av skjutdörrar i garderob

Detaljerad förklaring.

Skjutdörrsspåret är kärnkomponenten i skjutdörren. Det viktigaste att installera skjutdörren är

Montering av skjutdörrar i garderob

, spårinstallationen är nästan klar.

1. Storleken på spårlådan på skjutdörrens övre del ska vara 12 cm hög och 9 cm bred. Som en gardinlåda installeras ett spår i spårlådan, och skjutdörren kan hängas på spåret. När höjden på dörren är lägre än 1,95 meter, det gör att människor känner sig deprimerade. Därför bör höjden vid tillverkning av en skjutdörr vara minst 19512=207 cm eller mer.

2. Den gyllene storleken på en vanlig dörr är ca 80 cm 200 cm. Under denna struktur är dörren relativt stabil och vacker. Därför bör förhållandet mellan bredden och skjutdörrens höjd likna den gyllene storleken.

3. Använd med försiktighet skjutdörren från golvet till toppen (öppen spårlåda). På grund av den överdrivna svängningen när man trycker och drar är skjutdörren lätt att deformeras med tiden. Efter deformation kan dörren inte öppnas, vilket innebär att den inte kan repareras och inte kan användas.

4. Slutligen installerar du skjutdörrsskenan: fixera det övre spåret, häng 3 punkter på de två ändarna och mittpunkten på det övre spåret med en gravitationskon (upphängningshammare), rita en 3,3-punkts fast yta på marken med en olja penna, installera det övre spåret och sätt sedan en hängande hammare på marken mot mittpunkten på det övre spåret, sätt vertikala linjer i båda ändarna av spåret och fixera det nedre spåret på dessa 3 punkter för att säkerställa att övre och nedre spåren är helt parallella och skjutdörren är i bästa läge. status.

att garantera

Montering av skjutdörrar i garderob

Den smidiga framsteg, måste uppmärksamma följande punkter

1. Eftersom skjutdörren är i kontakt med väggen eller båda sidor av skåpstommen bör det inte finnas några andra föremål som blockerar stängningen av skjutdörren i kontaktläget. Till exempel bör lådans position i skåpet undvika skärningspunkten mellan skjutdörrar och vara högre än bottenplattan Minst 1 cm; lådan i vikdörrsskåpet är minst 15 cm från sidoväggen. Var särskilt uppmärksam på strömbrytaren och uttaget på väggen. Om stängningen av skjutdörren är blockerad bör strömbrytarens och uttagets läge ändras.

2. Oavsett vilket material du gör på marken måste du se till att det är plant, och dörröppningens fyra väggar måste också hållas horisontella och vertikala. Annars blir dörren sned efter montering. Det justerbara felet är inte större än 10 mm.

3. Vänligen installera inte hörnlinjen vid installationspositionen. Gipslinan kan monteras på tätningsplattan ovanför garderoben. Om dörren är direkt till toppen, montera inte gipsledningen. För mattor med en tjocklek på mindre än 5 mm, klipp av mattan på platsen och klistra in den direkt. Om mattan med en tjocklek på mer än 5 mm installeras på den nedre skenan kan den fästas direkt på mattan med skruvar ; om den installeras med en enkelskena, måste mattan vid läget skäras av, och en 3-5 mm tjock trälist läggs på mattan i förväg, så att Monorailen klistras direkt ovanpå.

Till sist en varm påminnelse,

garderob skjutdörr spår

Det är viktigt, så det gör vi

Montering av skjutdörrar i garderob

Det är bättre att vara mer försiktig. Jag hoppas att installationen av garderobens skjutdörrsskena som jag introducerade idag kommer att vara till hjälp för alla.

Vilka är installationsstegen för skjutdörrsgarderob

Monteringssteg för skjutdörrar för garderob;

1. Storleken på spårlådan på skjutdörrens övre del ska vara 12 cm hög och 9 cm bred. Som en gardinlåda installeras ett spår i spårlådan, och skjutdörren kan hängas på spåret. När höjden på dörren är lägre än 1,95 meter, det gör att människor känner sig väldigt deprimerade. Därför bör höjden vid tillverkning av en skjutdörr vara minst 19512=207 cm.

2. Den gyllene storleken på en vanlig dörr är ca 80 cm x 200 cm. Under denna struktur är dörren relativt stabil och vacker på samma gång. Därför bör förhållandet mellan bredden och skjutdörrens höjd likna den gyllene storleken.

3. Använd skjutdörren från golvet till toppen med försiktighet (öppen spårlåda). På grund av den överdrivna svängningen när man trycker och drar är skjutdörren lätt att deformeras med tiden. Efter deformation kan dörren inte öppnas, vilket innebär att den inte kan repareras och inte kan användas.

4. När du installerar skjutdörrsskenan, fixera det övre spåret, häng 3 punkter på de två ändarna och mittpunkten av det övre spåret med en gravitationskon (hängande hammare) och rita en 3,3-punkts fast yta på marken med en oljepenna, installera det övre spåret och sätt sedan en hängande hammare till marken i mitten av det övre spåret, sätt vertikala linjer i båda ändarna av spåret och fixera det nedre spåret vid dessa tre punkter för att säkerställa att de övre och nedre spåren är helt parallellt, och skjutdörren är i bästa skick. upp.