结构参数对并联型双轴直圆柔性铰链刚度的影响

Abstract

为了深入分析并联型双轴直圆柔性铰链的微位移变形性能，基于弹性梁的小变形假设、变截面连续梁弯曲理论及微积分叠加原理，推导出其角变形及转角刚度计算公式；根据胡克定律，得到拉压变形时的伸长量和拉伸刚度计算公式，并对柔性铰链在不同结构参数下进行有限元分析；同时，对影响转角刚度和拉伸刚度的结构参数进行研究。结果表明，转角刚度有限元解与解析解的误差在7％以内，拉伸刚度有限元解与解析解的误差在3％以内；刚度与最小厚度、弹性模量成正比关系，与切割半径成反比关系，且最小厚度对刚度的影响最显著，切割半径次之，弾性模量最弱