直梁圆角型柔性铰链的回转精度分析

作者：赵磊; 巩岩

来源：中国机械工程, 2013, (06): 715-720.

• 直梁圆角型柔性铰链
• 柔顺机构
• 回转精度
• 有限元 corner-filleted flexure hinge
• compliant mechanism
• precision of rotation
• finite element

首先,基于悬臂梁理论推导了直梁圆角型柔性铰链回转精度的解析计算方法,建立了柔性铰链回转精度的闭环解析模型,并给出了rt时的回转精度简化计算公式。然后,采用与有限元分析结果相比较的方式对解析模型进行了验证,结果表明两者的相对误差小于5%,从而验证了回转精度矩阵闭环解析模型的正确性。最后,分析了柔性铰链的材料参数和几何参数对其回转精度的影响,结果表明:直梁圆角型柔性铰链材料的弹性模量E越大、泊松比ν越小,其回转精度越高;直梁圆角型柔性铰链的高度h越大,其回转精度越高;当量纲一参数0≤s≤1,3≤q≤10时,随着s的增大、q的减小,回转精度越来越高;柔性铰链的厚度t一定时,圆角半径r越大,铰链长度...

• 单位
  中国科学院长春光学精密机械与物理研究所; 应用光学国家重点实验室