广义三交叉簧片柔性轴承的旋转刚度特性研究

摘要：

广义三交叉簧片柔性轴承(Generalized triple-cross-spring flexure pivots, GTCSFP)具有较大运动行程和较高精度特性，综合性能优良，可广泛应用于各类精密仪器。在小角度近似和无轴漂假设的前提下，利用梁约束模型应变能理论，建立GTCSFP的旋转刚度解析模型，并给出模型的适用范围和误差估算方法。模型分析结果表明：①当簧片交叉点位置参数λ=0.1273时，扭矩与转角呈线性关系；②扭矩m和切向力f对柔性轴承具有驱动作用，径向力p会影响柔性轴承的旋转刚度；③在给定的适用范围内，特别是当λ∈[0.1,0.2]时，刚度模型准确性较高。GTCSFP的非线性有限元分析结果验证了旋转刚度模型及其分析结论的准确性。对实际加工的 GTCSFP 进行试验测试，试验结果与有限元分析和刚度模型的结果基本一致，模型准确性得到试验验证。所建立的GTCSFP旋转刚度模型，对其参数设计和优化具有指导意义和参考价值。

关键词：三交叉簧片、柔性轴承、柔性铰链、刚度模型、大行程

分类号：TH112

资助基金：国家自然科学基金51105014,51275017;北京航空航天大学研究生创新实践基金资助项目。

在线出版日期：2015-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：189-195