單軸柔性鉸鏈的靜力學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、柔性鉸鏈?zhǔn)且环N特殊的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，利用的是材料的可逆的彈性變形來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)或能量。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)上一體化和利用彈性變形產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)和傳遞能量的特點(diǎn)決定了柔性鉸鏈具有以下特點(diǎn)：無(wú)空回、無(wú)摩擦、無(wú)間隙、無(wú)噪聲、無(wú)磨損、空間尺寸小、運(yùn)動(dòng)靈敏度高。因此廣泛的應(yīng)用于制造、宇航、光學(xué)、生物工程等各種要求位移微小而且精度非常高的領(lǐng)域和場(chǎng)合。但因?yàn)樽兘孛娴慕Y(jié)構(gòu)特征，而使得分析和設(shè)計(jì)十分困難且方法復(fù)雜，影響和制約了它的進(jìn)一步的應(yīng)用和發(fā)展。
　　傳統(tǒng)方法對(duì)柔性鉸鏈的

2、分析有很多不足之處，在靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)方面都缺少深入的分析和研究。針對(duì)以上不足之處，本文先對(duì)幾種單軸柔性鉸鏈進(jìn)行了靜力學(xué)方面的分析，主要包括以下內(nèi)容：首先對(duì)幾種不同形式的柔性鉸鏈進(jìn)行了剛度計(jì)算，接著對(duì)不同結(jié)構(gòu)形式的柔性鉸鏈分別在回轉(zhuǎn)能力、應(yīng)力水平、回轉(zhuǎn)精度等方面做了詳細(xì)深入的分析，然后以橢圓形柔性鉸鏈為研究對(duì)象，比較詳細(xì)的介紹了橢圓型柔性鉸鏈的幾種分析設(shè)計(jì)方法并且用ANSYS進(jìn)行了驗(yàn)證分析。在對(duì)柔性鉸鏈靜力學(xué)分析的基礎(chǔ)上又對(duì)其進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)

3、方面的分析，第一步先建立了動(dòng)力學(xué)方程，而且計(jì)算了柔性鉸鏈的固有頻率和主振型，進(jìn)一步研究了柔性鉸鏈動(dòng)力學(xué)響應(yīng)方面的問(wèn)題。
　　在分析過(guò)程中，結(jié)合算例，用ANSYS和MATLAB等工具軟件進(jìn)行了模擬仿真、建模和計(jì)算，解決了動(dòng)力學(xué)響應(yīng)問(wèn)題并且在一定程度上驗(yàn)證了本文中所運(yùn)用的各種方法的正確性和合理性。本文通過(guò)對(duì)橢圓形柔性鉸鏈的分析研究，使得柔性鉸鏈的分析研究領(lǐng)域和空間有了很大程度的拓展。而且就精度而言，從柔性鉸鏈的分析和設(shè)計(jì)方面來(lái)說(shuō)都有了