【摘 要】
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针对并联机构中常用的柔性铰链一般需要在多个方向上加工,难以实现与机构一体化的问题,提出了一种减薄的直圆型柔性铰链.该铰链具有三个转动自由度,仅需在一个方向上即可完成加工,便于应用于结构一体化的定位机构中.根据卡氏第二定理,推导了减薄直圆型柔性铰链的柔度公式,利用有限元分析对柔度公式进行了验证,并分析了铰链的结构参数对其柔度的影响.讨论了该型铰链应用时柔度设计的两种情况.结果表明:铰链柔度的理论计算
【机 构】
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中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室超精密光学工程研究中心,吉林长春130033
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针对并联机构中常用的柔性铰链一般需要在多个方向上加工,难以实现与机构一体化的问题,提出了一种减薄的直圆型柔性铰链.该铰链具有三个转动自由度,仅需在一个方向上即可完成加工,便于应用于结构一体化的定位机构中.根据卡氏第二定理,推导了减薄直圆型柔性铰链的柔度公式,利用有限元分析对柔度公式进行了验证,并分析了铰链的结构参数对其柔度的影响.讨论了该型铰链应用时柔度设计的两种情况.结果表明:铰链柔度的理论计算值与有限元分析值的最大偏差在20％以内,对该型铰链柔度影响较大的结构尺寸依次是:厚度b、最小槽口间距t和圆角半径r.以上结论为具有三自由度的减薄直圆型柔性铰链的设计与应用提供了依据.
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