弧形薄板机构参数对刚度特性影响规律研究.pdfVIP

机械设计与制造 第 5期 144 Machinery Design Manufacture 2014年 5月 弧形薄板机构参数对刚度特性影响规律研究 马 壮，张彦斐，宫金良 (山东理工大学 机械工程学院，山东 淄博 255049) 摘 要：传统柔性铰链四边形结构很难实现大的位移变形，故其应用领域受到一定的限制。通过分析变截面杆件的 变形刚度，利用变截面杆件组合形式，得到几种既可以保证变形刚度又可以实现大变形的柔顺四杆机构。利用 MATLAB计算分析各机构变形刚度随尺寸参数的变化关系，得到尺寸参数对机构刚度性能的影响，确定机构刚度的 主要影响参数 ，并通过比较几种机构在受相同作用力的条件下变形与尺寸参数的对照关系，得出两种柔顺四杆机构 各 自的应用场合 。 关键词：柔性铰链；变形刚度；结构参数；变截面结构 中图分类号：TH16；TP24 文献标识码：A 文章编号：1001—3997(2014)05～0144—03 InfluenceRuleResearchofArcPlateStructureParameters onRigidityCharacteristics MAZhuang，ZHANGYan—fei，GONGJin-liang (SchoolofMechanicalEngineering，ShandongUniversityofTechnology，ShandongZibo255049，China) Abstract：Thetraditionalquadrilateralflexiblehingestructureisdfificulttoachievealargedeformation，andthescopeofits applicationhasbeenlimited．Analysisofvraiablecross-sectionroddeformationstiffness，ll$e$thecombinationsofvaribale cross-sectionrodgettingthreefiexiblebodies．UsingMATLABtoanalyzenadcalculatethedefomrationstiffnessofthebodies withtherelationshipof esizepraameters．comesoutthepefformanceimpactofthesizepraameters．Itcompraesthetwo bodiesdeformationwhcihtheszieofthecontrastrelationshipinforceunderthesaIneconditions．Twokindsofstructuresofr differentpaplciatoinsraealsogv／e,~ KeyWords：FlexibleHinge；DeformationStiffness；StructureParameter；VariableCross-SectionStructure 1引言 式中： (，F，M)，U：( ，u，0)，K。一刚度矩阵嘲，RK。= 传统柔性四边形机构-嗵【过将刚性机构中宏观运动副柔性 CI10 el3 化，利用柔性单元自身变形来实现机构末端微小位移 。此种形 0 C22 0 式可以满足运动精度和变形刚度要求 ，但是由于位移变形量较 C3l 0 e33 小，难以实现大的行程 ，因此应用领域有限。传统四杆机构能够 实现大的行程，但是变