深切口椭圆柔性铰链 被引量：25

1

作者 陈贵敏 韩琪 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期570-575,共6页

提出了一类椭圆柔性铰链——深切口椭圆柔性铰链,其切口的宽度为椭圆的短半轴,而切口的深度为椭圆的长半轴。基于材料力学中的变截面梁的弯曲理论,通过引入离心角作为积分变量,推导出了这类柔性铰链的转角、转动精度和最大应力的解析计... 提出了一类椭圆柔性铰链——深切口椭圆柔性铰链,其切口的宽度为椭圆的短半轴,而切口的深度为椭圆的长半轴。基于材料力学中的变截面梁的弯曲理论,通过引入离心角作为积分变量,推导出了这类柔性铰链的转角、转动精度和最大应力的解析计算公式。这些公式简洁、规范,可用于工程设计中的计算和分析。用有限元分析软件ANSYS分析了多个不同尺寸的椭圆柔性铰链,分析结果与解析计算公式的计算结果吻合得很好。其中转角的最大误差不超过4%,最大应力的最大误差不超过5%,转动精度的最大误差不超过7%,说明了这些解析计算公式的正确性。分析结果也表明,这类铰链非常适合于要求高精度传动的应用场合。 展开更多

关键词 椭圆柔性铰链 柔度 转动精度 有限元法

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单边导角形柔性铰链的计算与性能分析 被引量：23

2

作者 张志杰 袁怡宝 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期384-389,共6页

提出了一种单边导角形柔性铰链,以力学卡氏第二定理和微积分为理论基础,推导了单边导角形柔性铰链柔度和转动精度的闭环解析公式,利用有限元和实验的方法对柔性铰链的柔度公式进行校验。结果表明:有限元和实验方法与闭环解析式的结果基... 提出了一种单边导角形柔性铰链,以力学卡氏第二定理和微积分为理论基础,推导了单边导角形柔性铰链柔度和转动精度的闭环解析公式,利用有限元和实验的方法对柔性铰链的柔度公式进行校验。结果表明:有限元和实验方法与闭环解析式的结果基本一致。对单边导角形柔性铰链的性能进行分析,得出了结构参数对其柔度性能的影响关系,并通过与双边导角形柔性铰链比较,分析了单边导角形柔性铰链的转动能力、转动精度和对轴向载荷的影响,为柔性铰链在结构紧凑、大位移场合的工程应用提供了有价值的参考。 展开更多

关键词 单边导角形柔性铰链 柔度 转动精度 有限元

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大行程转动柔性铰链性能测试及实验 被引量：9

3

作者 裴旭 李远玥 侯振兴 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期927-933,共7页

针对大行程柔性铰链铰链运动范围较大,转动误差相对较小,实现其转动精度的测量比较困难的问题,提出了一种间接测量大行程柔性铰链转动精度的方法。首先对柔性铰链转动精度的衡量指标进行定义和比较;然后选择合适的指标,提出间接测量该... 针对大行程柔性铰链铰链运动范围较大,转动误差相对较小,实现其转动精度的测量比较困难的问题,提出了一种间接测量大行程柔性铰链转动精度的方法。首先对柔性铰链转动精度的衡量指标进行定义和比较;然后选择合适的指标,提出间接测量该柔性铰链转动中心漂移量和刚度的方法。该方法利用工具显微镜测量铰链运动刚体上的两个特征点在转动过程中的坐标值,从而解算出柔性铰链在不同转角时转动中心点的位置。由此不仅得到了转动中心漂移的大小,还可以得到轴漂的方向。基于该方法搭建了实验平台并对实验误差进行了分析,分析显示其误差主要为特征点坐标的测量误差。实验结果与有限元仿真对比表明,测量结果的误差小于0.006mm,基本满足对大行程柔性铰链精度测试的要求。 展开更多

关键词 大行程柔性铰链 转动精度 刚度 工具显微镜 间接测量

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单边椭圆柔性铰链的计算与性能分析 被引量：6

4

作者 张志杰 袁怡宝 于汶 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2007年第1期50-53,共4页

单边柔性铰链在要求结构尽可能紧凑的柔性机构中被采用。以力学卡氏第二定理和微积分为理论基础,推导了单边椭圆柔性铰链柔度和转动精度的闭环解析公式,得出结构参数对其柔度性能的影响关系,并通过与双边椭圆柔性铰链比较,分析了单边椭... 单边柔性铰链在要求结构尽可能紧凑的柔性机构中被采用。以力学卡氏第二定理和微积分为理论基础,推导了单边椭圆柔性铰链柔度和转动精度的闭环解析公式,得出结构参数对其柔度性能的影响关系,并通过与双边椭圆柔性铰链比较,分析了单边椭圆柔性铰链的转动能力、转动精度和对轴向载荷的影响等性能,利用有限元方法对柔性铰链的柔度公式进行校验,结果表明有限元与闭环解析式的偏差小于8%,为单边柔性铰链的工程设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 单边椭圆柔性铰链 柔度 转动精度 有限元

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基于闭环柔度解析式的双曲线形柔性铰链研究 被引量：7

5

作者 张志杰 袁怡宝 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1055-1059,共5页

提出了一种新型的单轴柔性铰链结构型式—单边双曲线形柔性铰链。以力学卡氏第二定理和微积分为理论基础,推导了单边双曲线形柔性铰链柔度的闭环解析公式,在此基础上,推导出单边双曲线形柔性铰链的转动精度公式,对单边双曲线形柔性铰链... 提出了一种新型的单轴柔性铰链结构型式—单边双曲线形柔性铰链。以力学卡氏第二定理和微积分为理论基础,推导了单边双曲线形柔性铰链柔度的闭环解析公式,在此基础上,推导出单边双曲线形柔性铰链的转动精度公式,对单边双曲线形柔性铰链的性能进行分析,得出了结构参数对其柔度性能的影响关系。并通过对双边双曲线形柔性铰链比较,分析了单边双曲线形柔性铰链的转动能力、转动精度和对轴向载荷的影响等性能,利用有限元和实验的方法对单边柔性铰链的柔度公式进行校验,结果表明有限元与闭环解析式的偏差小于8%,实验结果和解析式的偏差在7%以内,为柔性铰链在结构紧凑、大位移场合的工程应用提供了有价值的参考。 展开更多

关键词 柔性铰链 双曲线 柔度 转动精度 有限元

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Nested-LET柔性铰链设计与性能分析 被引量：6

6

作者 邱丽芳 刘宁宁 +1 位作者 陈明坤 岳鑫 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期420-426,共7页

针对平面折展机构中柔性铰链在承受拉压载荷时变形大、转动精度差等问题,基于外LET铰链和嵌套结构的方法,提出了一种Nested-LET柔性铰链。设计了该铰链的结构,利用等效弹簧模型推导了其弯曲及拉压等效刚度计算公式并给出了修正系数。通... 针对平面折展机构中柔性铰链在承受拉压载荷时变形大、转动精度差等问题,基于外LET铰链和嵌套结构的方法,提出了一种Nested-LET柔性铰链。设计了该铰链的结构,利用等效弹簧模型推导了其弯曲及拉压等效刚度计算公式并给出了修正系数。通过设计实例的理论计算和仿真分析,验证了理论分析的正确性和设计的可行性。比较了相同尺寸的Nested-LET与外LET铰链的弯曲性能与抗拉性能,结果表明,Nested-LET铰链弯曲刚度增加了1.5倍,拉压刚度提升了30倍,且转动中心漂移量有所下降。最后,通过拉伸实验验证了分析的正确性。 展开更多

关键词 Nested-LET柔性铰链 等效刚度 抗拉压性能 转动精度

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柔性铰链的转动精度改进法 被引量：5

7

作者 裴旭 宗光华 于靖军 《中北大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第2期120-123,133,共5页

传统切口型铰链在转动时存在转动中心的漂移,如果柔性铰链转动角度不是很大,铰链的转动中心在沿轴向的位移远小于在垂直轴线方向的位移时,则可对柔性铰链转动中心漂移模型进行简化.提出了将连接两刚体的两个切口型铰链正交放置且让转动... 传统切口型铰链在转动时存在转动中心的漂移,如果柔性铰链转动角度不是很大,铰链的转动中心在沿轴向的位移远小于在垂直轴线方向的位移时,则可对柔性铰链转动中心漂移模型进行简化.提出了将连接两刚体的两个切口型铰链正交放置且让转动中心轴线重合,以便抑制柔性铰链转动中心漂移的设计方法.引入了平面虚拟转动中心运动机构,实现了铰链之间的虚拟交叉约束.使用此方法可以对不同切口形状的铰链进行改进,以提高铰链的转动精度.设计了圆弧切口和直角切口的组合铰链,通过有限元仿真与传统形式的铰链进行了比较,仿真结果证明了这种方法的有效性. 展开更多

关键词 柔性铰链 转动精度 轴漂 虚拟转动中心

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幂函数正弦柔性铰链设计与分析

8

作者 李佳彪 赵阳 +3 位作者 吴清文 母德强 刘昌儒 胡金鑫 《机械传动》 北大核心 2023年第7期77-83,共7页

提出了一种新型幂函数正弦柔性铰链,利用卡氏第二定理推导了柔性铰链的柔度与转动精度计算公式,并取不同参数值对柔度和转动精度进行了有限元仿真分析和理论值计算,相对误差在10%以内,验证了计算公式的正确性;分析了柔性铰链的曲线方程... 提出了一种新型幂函数正弦柔性铰链,利用卡氏第二定理推导了柔性铰链的柔度与转动精度计算公式,并取不同参数值对柔度和转动精度进行了有限元仿真分析和理论值计算,相对误差在10%以内,验证了计算公式的正确性;分析了柔性铰链的曲线方程参数对铰链性能的影响。结果表明,最小厚度对柔性铰链的性能影响最大。此外,将椭圆、双曲线与新型铰链进行了对比。结果表明,椭圆柔性铰链的柔度最大,但是转动精度最小;双曲线柔性铰链的转动精度最大,但是柔度最小。通过引入柔度精度比β,分析对比得知,在相同L的情况下,改变d,幂函数正弦柔性铰链的β值分别比椭圆和双曲线柔性铰链平均提高了2.68倍和1.237倍;在相同d的情况下,改变L,幂函数正弦柔性铰链的β值分别比椭圆和双曲线柔性铰链平均提高了2.60倍和1.18倍。表明幂函数正弦柔性铰链的综合性能更有优势。 展开更多

关键词 柔性铰链 幂函数正弦 柔度 转动精度 有限元分析

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单边抛物线形柔性铰链的计算与性能分析 被引量：3

9

作者 张志杰 袁怡宝 朱显辉 《电子器件》 CAS 2008年第4期1341-1344,共4页

提出了一种单边抛物线形柔性铰链,以力学卡氏第二定理和微积分为理论基础,推导了单边抛物线形柔性铰链柔度和转动精度的闭环解析公式,利用有限元的方法对柔性铰链的解析公式进行校验,结果表明:有限元方法与闭环解析式的结果基本一致。... 提出了一种单边抛物线形柔性铰链,以力学卡氏第二定理和微积分为理论基础,推导了单边抛物线形柔性铰链柔度和转动精度的闭环解析公式,利用有限元的方法对柔性铰链的解析公式进行校验,结果表明:有限元方法与闭环解析式的结果基本一致。并对单边抛物线形柔性铰链的性能进行分析,得出了结构参数对其柔度性能的影响关系,并通过对双边抛物线形柔性铰链比较,分析了单边抛物线形柔性铰链的转动能力、转动精度和对轴向载荷的影响等性能,为柔性铰链在结构紧凑、大位移场合的工程应用提供了有价值的参考。 展开更多

关键词 单边抛物线形柔性铰链 柔度 转动精度 有限元

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光器件封装运动平台的柔性铰链设计与分析 被引量：2

10

作者 郑加勉 周海波 黄凯 《机械传动》 CSCD 北大核心 2016年第12期148-152,共5页

在应用于光器件封装中的六自由度柔性并联运动平台中,柔性铰链的性能是制约运动平台大行程和高精度的重要因素。根据卡氏定理和Lobatto求积公式,建立圆角直梁型柔性铰链力学模型,推导出铰链的柔度矩阵。同时提出了评价柔性铰链性能的参... 在应用于光器件封装中的六自由度柔性并联运动平台中,柔性铰链的性能是制约运动平台大行程和高精度的重要因素。根据卡氏定理和Lobatto求积公式,建立圆角直梁型柔性铰链力学模型,推导出铰链的柔度矩阵。同时提出了评价柔性铰链性能的参数,即转动能力θ和转动精度σ。在此基础上,计算并分析了圆角直梁型柔性铰链的结构参数L、d、r对其转动能力θ和转动精度σ的影响,并通过有限元分析法进行验证。结果表明,提升L和r、降低d可以提升柔性铰链的性能,为运用于光器件封装的柔性并联运动平台设计提供了有力依据。 展开更多

关键词 柔性铰链 柔度矩阵 转动能力 转动精度 结构参数

原文传递

正割曲线形柔性铰链的计算与分析 被引量：1

11

作者 张志杰 袁怡宝 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期88-92,共5页

提出了一种新型的单轴柔性较链结构型式——正割曲线形柔性铰链。以力学卡氏第二定理为理论基础,通过引入中间参数,推导出正割曲线形柔性铰链柔度和转动精度的闭环解析公式,在此基础上,分析了正割曲线形柔性铰链的应力状态。利用有限元... 提出了一种新型的单轴柔性较链结构型式——正割曲线形柔性铰链。以力学卡氏第二定理为理论基础,通过引入中间参数,推导出正割曲线形柔性铰链柔度和转动精度的闭环解析公式,在此基础上,分析了正割曲线形柔性铰链的应力状态。利用有限元方法对柔性铰链的柔度和转动精度公式进行校验,结果表明:有限元分析结果与闭环解析公式结果基本一致。并分析了正割曲线形柔性铰链结构参数对其柔度的影响关系,为柔性铰链的工程设计提供了重要的理论依据。 展开更多

关键词 机械传动机构 柔性铰链 正割曲线 柔度 转动精度 应力

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珩磨机磨杆浮动支承装置改进设计

12

作者 于在洋 侯建永 +1 位作者 吕明晓 刘华敏 《机械工程师》 2020年第1期58-59,62,共3页

分析了珩磨机磨杆浮动支承装置的功能及使用要求,根据功能及使用要求对原设备上的磨杆浮动支承装置进行分析研究,从零件选材、机构功能设置、实际操作、日常维修方面进行了创新改造,设计出一种新型磨杆浮动支承装置。通过试验,新型磨杆... 分析了珩磨机磨杆浮动支承装置的功能及使用要求,根据功能及使用要求对原设备上的磨杆浮动支承装置进行分析研究,从零件选材、机构功能设置、实际操作、日常维修方面进行了创新改造,设计出一种新型磨杆浮动支承装置。通过试验,新型磨杆浮动装置完全满足设备功能要求,产品质量稳定。 展开更多

关键词 磨杆 浮动支承 转动精度 调整精度

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基于LEMs的平面抗拉压柔性内铰链设计

13

作者 曹毅 刘凯 +1 位作者 葛姝翌 周睿 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期73-78,共6页

针对平板折展(LET)柔性内铰链不适宜承受轴向拉力和压力的问题,提出了一种平面抗拉压柔性内铰链.首先,基于反演原则,设计了平面抗拉压柔性内铰链的外形结构;其次,推导了该柔性铰链的弯曲等效刚度与拉压等效刚度的闭式解析式,并用有限元... 针对平板折展(LET)柔性内铰链不适宜承受轴向拉力和压力的问题,提出了一种平面抗拉压柔性内铰链.首先,基于反演原则,设计了平面抗拉压柔性内铰链的外形结构;其次,推导了该柔性铰链的弯曲等效刚度与拉压等效刚度的闭式解析式,并用有限元软件对两个闭式解析式进行校验,分析结果显示封闭解与有限元结果的偏差分别小于1.76%和4.75%,从而验证了上述刚度闭式解析式的正确性;然后,利用转动轴心漂移量对平面抗拉压柔性内铰链的转动精度进行了分析;最后,将平面抗拉压柔性内铰链和LET柔性内铰链的各项性能进行比较.结果表明:在外形尺寸一致的情况下平面抗拉压柔性内铰链的弯曲刚度仅是LET柔性内铰链的1.19倍,而拉压刚度和转动轴心漂移量却分别为其19.15~27.70倍和88%;在弯曲刚度没有明显变化的前提下,平面抗拉压柔性内铰链的拉压刚度及转动精度均有显著提高. 展开更多

关键词 抗拉压柔性铰链 LET柔性铰链 等效刚度 有限元分析 转动精度

原文传递

土壤水探测天线扫描机构设计及精度测量方法 被引量：1

14

作者 李宁杰 刘瑞 +2 位作者 邙晓斌 钱志鹏 刘明利 《航天制造技术》 2019年第6期19-23,共5页

为了完成土壤水探测的外场挂载试验,增大土壤水探测被动天线的扫描范围,设计了一种扫描驱动机构,并利用三坐标测量仪对其转动精度进行了测量,此机构能够实现20°~34°范围动态扫描,定位精度及重复定位精度≤0.1°,相关技术... 为了完成土壤水探测的外场挂载试验,增大土壤水探测被动天线的扫描范围,设计了一种扫描驱动机构,并利用三坐标测量仪对其转动精度进行了测量,此机构能够实现20°~34°范围动态扫描,定位精度及重复定位精度≤0.1°,相关技术指标达到了应用标准,圆满完成了挂载试验。本文为相关挂载试验扫描驱动机构设计提供了借鉴,为扫描驱动机构转动精度测量提供了一种测量方法。 展开更多

关键词 挂载试验 扫描驱动机构 转动精度测量

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GSSMP转动精度的测量与标定 被引量：1

15

作者 安其昌 张景旭 +1 位作者 杨飞 赵宏超 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期246-252,共7页

为了更好地实现巨型可控科学反射镜原理演示验证平台(Giant Steerable Science Mirror Prototype,GSSMP)的指向功能,需要对GSSMP的转动精度进行测量与标定,利用激光跟踪仪对转台编码器进行标校,并通过激光跟踪仪完成角度测量。首先,基... 为了更好地实现巨型可控科学反射镜原理演示验证平台(Giant Steerable Science Mirror Prototype,GSSMP)的指向功能,需要对GSSMP的转动精度进行测量与标定,利用激光跟踪仪对转台编码器进行标校,并通过激光跟踪仪完成角度测量。首先,基于角度测量原理进行了接触式测量和非接触式测量方式的单点精度标校,得到测量误差分别为23.7″与0.71″。通过公式推导验证,四个角反射器的使用能够消除6以及6的倍数谐波之外所有阶数的谐波,从而提高测量精度。最后,比较四个角反射器两种不同的排布方式的角度测量误差,得出均匀分布的误差为11.5″,非均匀分布误差为9.04″,而单个角反射器测量误差为23.7″。通过激光跟踪仪对望远镜方位轴转动精度的测量,验证了所述理论的正确性与方法的可行性。研究结果对于30 m望远镜的工作进一步完成有着重要的意义,同时对于类似的转台精度的检测也有一定的指导意义。 展开更多

关键词 误差分析 角度测量 转动精度标定 激光跟踪仪

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超声波电动机在三自捷联惯性制导组件中的应用

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作者 张毅锋 潘云华 +2 位作者 李支超 杜金霞 师聪 《微特电机》 2021年第1期14-17,25,共5页

针对三自捷联制导组件中旋转框架需实现自锁的特殊要求,利用超声波电动机断电自锁的特点,设计了一款适合于三自捷联惯性制导组件旋转框架用超声波电动机。通过力学试验,测试了三自捷联惯性制导在振动状态下框架的锁紧情况和转动定位精... 针对三自捷联制导组件中旋转框架需实现自锁的特殊要求,利用超声波电动机断电自锁的特点,设计了一款适合于三自捷联惯性制导组件旋转框架用超声波电动机。通过力学试验,测试了三自捷联惯性制导在振动状态下框架的锁紧情况和转动定位精度测试情况,试验结果证明了超声波电动机可以使用于三自捷联惯性制导组件旋转框架,用来作为旋转框架的执行元件。 展开更多

关键词 三自捷联惯性制导组件旋转机构 开式超声波电动机 锁紧情况 转动定位精度

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