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空间曲线切口式柔性铰的设计
  • ISSN号:1004-924X
  • 期刊名称:《光学精密工程》
  • 时间:0
  • 分类:TH133[机械工程—机械制造及自动化]
  • 作者机构:[1]北京航空航天大学能源与动力工程学院,北京100191
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金资助项目(No.60534020)
中文摘要:

为了满足精密仪器连接部件的柔度和强度需求,以切口曲线为二次曲面和圆柱面的相贯线的柔性铰为例,研究了一类空间曲线切口式柔性铰的设计方法。推导了此类柔性铰转动柔度的一般设计计算公式,分析了设计参数对柔度特性的影响,在此基础上提出了此类柔性铰的设计方法。依据提出的方法设计了空间曲线切口式柔性铰,并利用有限元分析方法对设计实例进行了柔度和强度校核,同时建立了模态实验系统识别其柔度。结果表明,两种柔度校核结果与设计计算公式结果吻合较好,最大误差不超过5%,验证了设计方法的有效性,为此类柔性铰应用于精密仪器的工程设计提供了参考。此外,文中给出的有限元建模分析方法以及试验测试方法也可用于相同类型的精密构件的力学特性研究与分析。

英文摘要:

In order to satisfy the needs of compliances and strengths of transmission parts in a variety of precision instruments, the flexure hinges with space curve notches that are intersecting lines of quadric surfaces and cylinders were studied in detail. Firstly, a general design equation for calculating the rotation compliance of this kind of hinge was deduced, and the effects of the design parameters on the compliance characteristics were discussed. Based on the analyses, a design method of this kind of hinge was proposed, and a design example was used to illustrate the usage of the method. The compliance and the strength of the example were verified by finite element analysis and experiments. Results show that the obtained compliances from the three methods are in a good agreement, and the maximum error is less than 5 %, which indicates that the design method is effective and can be used for engineering design of this kind of hinge. In addition, the finite element model method illustrated in this paper and the proposed model testing method can be used to determine the mechanical properties of this kind of hinge.

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期刊论文 211 会议论文 55 获奖 7 专利 37 著作 6
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期刊信息
  • 《光学精密工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国仪器仪表学会
  • 主编:曹健林
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:gxjmgc@sina.com;gxjmgc@ciomp.ac.cn
  • 电话:0431-86176855 84613409传
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-924X
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1198/TH
  • 邮发代号:12-166
  • 获奖情况:
  • 三次获得“百种中国杰出学术期刊”,2006年获得中国科协择优支持基金,2007年获“吉林省新闻出版精品期刊奖”,2008年获“中国精品科技期刊”,2012年《光学精密工程》看在的3篇论文获得中国百...,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:22699