Как работает этот изгибный стержень с несколькими кривыми балками?

Question

Как работает этот изгибный стержень с несколькими кривыми балками?

Я нашел это в Руководстве по совместимым механизмам (2013), страница 162, или в начале "Главы 11, Элементы механизмов", подраздел 11.1.2 Revolute

Я не понимаю, как он должен переходить от 1 к 2, когда b вращается вокруг c.

Описание гласит:

Этот элемент представляет собой вращательный изгибной шарнир, сконструированный тремя изогнутыми балками для достижения большого диапазона движения. Теоретически этот элемент будет вращаться без осевого дрейфа из-за симметричного расположения вокруг оси.

(1) Твердое тело а неподвижно. Твердое тело в вращается вокруг оси с.
(2) Деформированная конфигурация
(3) Фотография устройства.

Непонятно, какая часть балки к чему прикреплена. Я могу понять, как один изогнутый луч может менять свою кривизну (в общем, как это происходит в бистабильных защелках), но я не понимаю, как они оба могут в конце вращения оказаться изогнутыми противоположным образом, как они начали.

Как может c2/c3 перейти от конфигурации в 1 к конфигурации во 2 ?

Или это две разные версии одной и той же идеи ? Я вижу, как (1) или (2) будут сопротивляться вращению с вокруг в и вернут его в исходное положение. Однако текст утверждает, что (2) - это деформированная конфигурация. Я также вижу, как (1) только с c1, c3, c5 деформировался бы до (1) с c0, c2, c4, если бы (b) вращался против часовой стрелки.

Кроме того, что было бы идеальным материалом для печати такого рода совместимого механизма ?

@alecail, 👍3

Обсуждение

Вы можете получить хороший ответ на то, как он работает на https://engineering.stackexchange.com-если вы это сделаете, дайте нам знать, и мы, вероятно, сможем порекомендовать вам материалы., @Davo

Я читаю электронную книгу прямо сейчас, и она кажется немного рассеянной на многих примерах. Но я бы предположил, что это опечатка, которую он должен читать, а не деформированный. Я сделаю это, как только наша струя воды снова примет заказ., @joojaa

Рисунок выглядит так, как будто есть печатная задняя поверхность, к которой прикреплена центральная часть. Если это не фото-иллюзия, то она помешает центральной части сгибаться должным образом. Существует ограничение на величину крутящего момента, который он может передавать, но в упругих пределах материала это выглядит как хорошая конструкция для муфты вала. Можно напечатать его из нейлона или ТПУ. Я думаю, что эти две картинки функционально похожи, но 2-это не результат скручивания B в 1., @cmm

2 ответа

@*Gedobbles* · Answer 1 · 2020-08-01 05:15-00:00

Я бы попробовал напечатать его в PLA, потому что он довольно гибкий. АБС сложнее в моем опыте и ломается легче. Если вы можете напечатать PET, вы также должны попробовать это сделать по тем же причинам. Там также могут быть лучшие материалы, о которых я никогда не слышал, и, пожалуйста, оставьте комментарий, если я в чем-то ошибаюсь.

@*cmm* · Answer 2 · 2020-09-13 19:21-00:00

Изображение выглядит так, как будто есть напечатанная задняя поверхность, к которой прикреплена центральная часть. Этого не может быть, так как в противном случае изогнутые элементы не смогли бы сгибаться. Все, что находится внутри внешнего кольца, должно быть отделено от задней оболочки.

Как и все муфты, особенно гибкие муфты, существует предел количества крутящего момента, который может передавать муфта. В пределах эластичности материала это выглядит как хороший дизайн и хорошо подходит для 3D-печати. Силы действуют вдоль слоев, а не поперек.

Это выглядит как хороший дизайн для роторной муфты. Я сопротивляюсь тому, чтобы называть его "валом", поскольку ни одна из сторон не оснащена никаким соединением с валом. Можно изменить конструкцию, чтобы иметь большую центральную ступицу с отверстием для вала (и установочным винтом). Как бы то ни было, существует подразумеваемый метод удержания внешнего кольца и довольно явный трехконтактный адаптер для опускания в открытые пазы в рычагах, которые соединяются с центром.

Я бы использовал ABS, а не PLA, хотя это зависит от жесткости, которую вы требуете, и способности выдерживать злоупотребление. PLA более неподвижен, чем ABS, в то время как ABS, в пределах упругости, более уступчив. Я не уверен, что любой из этих пластиков выдержит тысячи миллионов изгибов.

Я бы предпочел напечатать это из ТПУ или нейлона. Оба они жестче, чем ABS и PLA. Они выдерживают больший изгиб с меньшим количеством проблем с микротрещинами и деградацией. Я напечатал еще одну муфту вала TPU, и она была одновременно совместимой и неподвижной.

Невозможно действительно прибить материал, не зная приложения.

Что касается вашего вопроса о том, что один пример является трансформацией другого, я не думаю, что это так. Чертежи А и В аналогичны по своей функции, но не являются напряженными и безударными версиями одной и той же детали. Любой из них будет работать как соединитель.