單軸柔性鉸鏈的靜力學與動力學分析.pdf

1、柔性鉸鏈是一種特殊的傳動機構，利用的是材料的可逆的彈性變形來傳遞運動或能量。因為結構上一體化和利用彈性變形產生運動和傳遞能量的特點決定了柔性鉸鏈具有以下特點：無空回、無摩擦、無間隙、無噪聲、無磨損、空間尺寸小、運動靈敏度高。因此廣泛的應用于制造、宇航、光學、生物工程等各種要求位移微小而且精度非常高的領域和場合。但因為變截面的結構特征，而使得分析和設計十分困難且方法復雜，影響和制約了它的進一步的應用和發(fā)展。
　　傳統(tǒng)方法對柔性鉸鏈的

2、分析有很多不足之處，在靜力學和動力學方面都缺少深入的分析和研究。針對以上不足之處，本文先對幾種單軸柔性鉸鏈進行了靜力學方面的分析，主要包括以下內容：首先對幾種不同形式的柔性鉸鏈進行了剛度計算，接著對不同結構形式的柔性鉸鏈分別在回轉能力、應力水平、回轉精度等方面做了詳細深入的分析，然后以橢圓形柔性鉸鏈為研究對象，比較詳細的介紹了橢圓型柔性鉸鏈的幾種分析設計方法并且用ANSYS進行了驗證分析。在對柔性鉸鏈靜力學分析的基礎上又對其進行了動力學

3、方面的分析，第一步先建立了動力學方程，而且計算了柔性鉸鏈的固有頻率和主振型，進一步研究了柔性鉸鏈動力學響應方面的問題。
　　在分析過程中，結合算例，用ANSYS和MATLAB等工具軟件進行了模擬仿真、建模和計算，解決了動力學響應問題并且在一定程度上驗證了本文中所運用的各種方法的正確性和合理性。本文通過對橢圓形柔性鉸鏈的分析研究，使得柔性鉸鏈的分析研究領域和空間有了很大程度的拓展。而且就精度而言，從柔性鉸鏈的分析和設計方面來說都有了