新型大行程高承载力的柔性铰链设计

针对传统柔性铰链在行程、承载力性能方面的不足,难以实现柔性铰链较大的移动范围,课题组提出了一种新型TLET柔性铰链。它是由一系列LET型柔性铰链串并联组成,采用独特的布置方式以增强柔性铰链的移动范围,在安全可靠的工作条件下实现大位移和大承载能力。采用等效成弯曲弹簧的方法推导出等效刚度模型,运用有限元分析的方法对3种材料的柔性铰链进行失效形式分析,从中选出高性能的合适材料。对比了所设计的新型铰链和传统铰链的性能,通过有限元仿真验证了新型柔性铰链设计的可行性。仿真结果表明:对于40 N的最大载荷,铰链沿x轴的最大位移为21.68 mm,z轴方向上的最大位移为25.12 mm,新型铰链的移动行程比传统铰链大1.8倍。文中所设计的铰链可用于工作行程大,负载能力高的机械装备中。