直角柔性铰链平行四杆机构的导向位移分析

王禹桥¹，杨雪峰¹，李威¹，叶果¹

(1.中国矿业大学机电工程学院,江苏,徐州,221116)

摘要:为了实现对直角柔性铰链单平行四杆机构的精确定位,根据结构的对称性建立了导向位移分析的单支链模型,引入奇异函数法推导了直角柔性铰链单平行四杆机构的导向位移计算公式;利用ANSYS 10.0软件对线切割加工的样件进行有限元仿真,分析了实验值与理论计算值及有限元仿真值之间存在误差的原因.结果表明,在弹性变形内,机构的导向位移与外力成近似线性关系;理论模型与有限元法所得结果相近,误差为1.64%,但与实验所得结果存在约5.76%的误差.机构的加工误差、材料的组织缺陷及加工过程中的加工硬化现象等因素都会使得实验值偏离理论值与仿真值.

关键词:平行四杆机构; 奇异函数; 导向位移; 直角柔性铰链; 有限元分析; parallel four-bar mechanism; singularity function; guiding displacement; right angle flexible hinge; finite element analysis;

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