引用本文:陈霖,陆秋阳,赵凯,岳义.基于增材制造的交叉簧片柔性铰链设计与分析[J].上海航天,2025,42(1):126-133.
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基于增材制造的交叉簧片柔性铰链设计与分析
陈霖1,陆秋阳2,3,赵凯2,3,岳义1
1.上海工程技术大学 机械与汽车工程学院,上海 201620;2.上海航天设备制造总厂有限公司,上海 200245;3.上海复杂金属构件增材制造工程技术研究中心,上海 200245
摘要:
柔性铰链作为柔性机构的关键部件,得到了国内外研究者的广泛关注,为探究增材制造技术应用在柔性铰链设计领域中的可行性,本文面向增材制造工艺设计了一种交叉簧片柔性铰链。首先,建立了交叉簧片柔性铰链的等效转动刚度模型。其次,选取了簧片厚度t、孔洞尺寸ab以及交叉角度α,3个关键设计参数设计并采用激光选区熔化(SLM)技术制作了一组铰链实例,对其进行了理论分析,采用有限元仿真,搭建了视觉测试平台对铰链实例进行测试。结果表明:铰链刚度的理论值、仿真值和实验值具有较好的一致性,验证了模型的有效性。最后,采用在簧片与基体接触处设置圆角,以及非等厚度簧片的设计对柔性铰链结构进行了优化,提升了柔性铰链结构制造稳定性,并优化了铰链的传动性能。
1.School of Mechanical and Automotive Engineering,Shanghai University Of Engineering Science,Shanghai 201620,China;2.Shanghai Aerospace Equipments Manufacturer Co.,Ltd.,Shanghai 200245,China;3.Shanghai Engineering Research Center of Additive Manufacturing,Shanghai 200245,China

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