直角柔性鉸鏈平行四桿機構導向位移探討

王靜

摘?要：平行四桿結構在機械結構中有重要作用，為了分析直角柔性鉸鏈單平行四改結構在導向過程中的位移變化以及耦合關系，檢測人員應該根據其結構的對稱性，明確運動副的自由度，綜合應用橢圓積分法推理導向量在負荷條件下的耦合位移計算公式，應用有限元的方法綜合實驗論證，推算理論值與實際值之間的關系，基于此，本文將主要論述直角柔性鉸鏈平行四桿機構導向位移探討。

關鍵詞：直角柔性鉸鏈?平行四桿機構?導向位移

柔性鉸鏈平行四桿結構作為一種平行性的導向機構，支撐部分一般采用直角切口的鉸鏈或者是圓弧形的鉸鏈，支撐多種條件下的工作，通過改變鋼性梁柔性梁的長度，完成多種結構的操作，在航空航天，微驅動，人工智能，精密測量等范圍有較廣泛的應用。

一、直角柔性鉸鏈平行四桿機構導向位移的概述

常見的直角平行四桿結構的支撐部分由剛性梁柔性梁和導向梁組成，在測量過程中應該首先確定剛性梁的長度最小比例，當剛性梁退化為平行板簧結構時，整個結構的剛度達到最小值，而靈敏度則變為最大值，測驗人員要按照y軸方向用力時，柔性梁發生彎曲形變后，導向量產生兩個方向的位移稱為導向位移。

二、直角柔性鉸鏈平行四桿機構導向位移測定中的問題

平行四桿機構相對獨立，一旦多個系統之間開始切換就會影響后續系統的運行效率，降低了實驗效率。同時，檢驗人員經常要處理計劃工作，在日常工作中要保證實時監控直角柔性鉸鏈的運動狀態。測定導向距離時，在不同的工作場合之間相互穿插，采集設計不同直角柔性鉸鏈系統的信息。數據模型、計算公式復雜，很容易出現數據錯誤等一系列問題。此外，導向位移數據集成復雜主要涉及了數學中的拓撲數據，拓撲管理。檢驗員需要通過函數關系校驗監控導向數據的準確性。但從目前看來，系統精度不能達到標準，缺少相應的動態監測管理，一旦修復速率較慢，直角柔性鉸鏈參數信息傳遞格式存在著一定的兼容性問題

三、直角柔性鉸鏈平行四桿機構導向位移測算

（一）合理設置自變量

在平面上受復合作用的直角柔性鉸鏈單元，可以采用彈性力學的逆解法，優先推出單個荷載單位下應力的函數和x軸上的應力分量，再通過力的疊加法則求得總的位移導向，由此可得到較準確的柔性鉸鏈的各項參數，同時推出的直角柔性鉸鏈的柔度，進行有限元的仿真驗證，綜合考慮剪切力對位移的影響，保證柔度公式有較高的準確度。在管理過程中要合理設置四邊長度關系，以保證平行四桿機構的質量安全。要將處理，交流等基礎功能聯系起來，設材料的屈服極限為σs，t1為柔性梁的寬度，則A處不發生塑性變形的最大彎矩為自變量，則施加在導向梁上的力為FS≤2MAl1+l2=4MAL，完成數據的接入與管理，通過數據經驗，保證直角柔性鉸鏈的集成化發展，實現直角柔性鉸鏈的二次應用研發，主動發布檢驗任務，將問題轉化為事件，納入后續的數據處理中。

例如，檢測人員在合理的方法進行參數計算，應該平行四桿機構的椎體模型為主，查看幾何參數與材料制作是否與平行四桿機構相互匹配，將半頂角a設置為50度左右，明確平行四桿機構各個部件的線性關系，當運動速度較慢時，位移分布較均勻，基本做剛體直線導向運動，非線性系數較小，而一旦速度較大，四桿結構不穩定，進入峰值區域后應變增大，非線性系數隨之增大。

（二）建立數據模型

平行四桿機構中內部存在著一定的對稱性，每個點的受力情況基本相似，只需對其中一個點進行分析，檢驗人員要根據靜力平衡關系以及用力的支撐方程，計算出幾何關系與平面之間的函數，利用計算機擬合出曲線的中心點，綜合應用歐拉伯努利方程計算出彈性模量。綜合應用智能的識別圖像和語音指令，保證直角柔性鉸鏈具有一定的路徑識別功能，擴大平行四桿的應用范圍。增加鉸鏈的耦合性與靈活性，有效降低了成本，自動獲取操作信息，快速調整直角柔性鉸鏈的各個參數。

例如，在計算出不同應力下導向梁的位移，并利用有限元分析和實驗值進行對比，保證所建模型在最大程度上接近真實值，利用計算機引入計算提高計算的準確度。同時要綜合考慮平行四邊形變形與力之間的非線性關系，分布你家和在確保精度梯度。在實驗過程中應該推薦利用統一的軟件，并利用多次的對照實驗取平均值，減少人為引入的誤差，最大程度上保證實驗精度。

（三）綜合多參數影響

觀測圖形中彈性形變分范圍內利于導向位移之間的線性關系。同時綜合考慮慣性距的影響及直角切口集中形變對導向位移實驗產生的偏差，基本上理論值略小于真實值，同時在柔性梁內部還存在著一定的裂紋，氣泡等不可控因素。因此必須通過實驗對截面參數進行持續的修正考核信號，再刺激平行四桿機構，利用正負極性綜合利用分壓閥，采取尖端電壓的平均值與閾值，比較平行四桿機構的受力關系，利用顯示屏進行線性的正弦信號掃描，以直流信號系統來綜合測量平行四桿機構的應力。綜合波形特點，實現了集成測量的目的，能夠快速的滿足三個重要用元素的合理測量。

例如，在選擇儀器時，位移測量設備為中原量儀廠DGS—6C數顯電感測微儀，微位移加載臺為中原量儀廠BCT—1C微動測量臺架，測力儀器采用AIGU NK—100測力計進行特色設計、動態監控當瞬態響應時增強高速運動的占有率，以保證平行四桿系統的良好瞬間響應能力。保證平行四桿機構的穩定性快速提高，在速度共振頻率以上時，使升速頻率的曲線相對平坦。

結語

直角柔性鉸鏈平行四桿機構在目前機械領域有較為廣泛的領域，計算人員應該根據直角切口單平行四桿結構的對稱性，綜合支撐結構的變形，建立起相應的數學模型，綜合應用橢圓積分推導不同情況下的耦合位移計算公式，綜合得出在彈性范圍內的導向位移與耦合位移之間的指數關系，最后通過有限元方法證明所建模型的正確性，減少在實踐過程中出現的誤差。

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