对称“弓”字形抗拉压平面折展铰链的设计与分析

作     者：刘庆玲 于常娟 关立新 LIU Qing-ling;YU Chang-juan;GUAN Li-xin

作者机构：廊坊师范学院电子信息工程学院河北廊坊065000 

出 版 物：《机械设计》 (Journal of Machine Design)

年 卷 期：2022年第39卷第11期

页      面：112-117页

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：河北省自然基金项目(E2019408023) 河北省高等学校科学研究重点项目(ZD2021089)。 

主　　题：平面折展铰链 抗拉压 等效刚度 有限元 

摘      要：为了提升平面折展铰链的抗拉压性能,设计了一种新型抗拉压平面折展铰链,将其命名为对称“弓字形倒置抗拉压平面折展铰链,简称对称“弓字形IT-LEJ铰链。设计了铰链的结构,利用弹簧等效法,推导了铰链的弯曲等效刚度与拉压等效刚度计算式。选定材料铍青铜,设计了铰链实例进行理论计算同时进行有限元仿真,二者之间误差在5%~6%,验证了所得等效刚度计算式的正确性。对具有相同结构特征尺寸的对称“弓字形IT-LEJ铰链与IT-LEJ铰链、IST-LEJ铰链进行性能对比分析,结果表明,对称“弓字形IT-LEJ的拉压刚度分别是IT-LEJ铰链、IST-LEJ铰链的1.22倍、1.41倍,同时保留了弯曲变形能力,具有较好的综合性能,验证了对称“弓字形IT-LEJ铰链结构设计的合理性与有效性。