广义圆锥倒角V型柔性铰链设计与分析

• 作者: 黄朝 孔建益 鲜小东 王郢瑞 于普良
• 来源期刊: 武汉科技大学学报（自然科学版）
• 关键词: 柔性铰链 圆锥曲线 广义模型 柔度 有限元分析
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 页码范围: 196-206
• 页数: 11页
• 分类号: TH122
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-3644.2021.03.006

摘要

设计了一种新型的广义圆锥倒角V型柔性铰链,铰链切口由圆锥曲线及其切线构成,铰链具体类型包括抛物线倒角V型、椭圆倒角V型、双曲线倒角V型、抛物线型、椭圆弧型、双曲线型和直梁型.以极角θ作为变量推导此类柔性铰链的柔度方程.通过有限元分析和实验研究验证了理论模型的正确性和有效性.分析了设计参数对柔性铰链柔度的影响规律,结果表明:柔度因子随着设计参数e(离心率)和p(焦点与准线间的距离)的增大而增大,随着设计参数φ(切线部分与x轴夹角)、t(切口部分最小厚度)和w(铰链宽度)的增大而减小;在设计参数e、p、t和w相同的情况下,圆锥倒角V型柔性铰链比传统圆锥曲线型柔性铰链具有更高的柔度.