机床与液压

作者：李琦，高宏

单位：北京信息科技大学机电工程学院；北京信息科技大学机电工程学院

关键词：交叉簧片型弹性组件;单元刚度矩阵;柔度矩阵

基于柔性关节的弹性组件设计以及其研究现状，提出一种交叉簧片型弹性组件的设计思路。采用简化柔性梁模型和假设广义力的方法，引入4个曲线积分参数，推导交叉簧片型弹性组件的单元刚度矩阵，对全局刚度矩阵和柔度矩阵计算和建模。结果表明：引入4个参数的理论值与仿真值误差小于9%，随着组件数量的增加，参数误差均小于1.24%，证明可用引入的参数表示统一单元刚度矩阵，使单元刚度矩阵简单化、统一化，为交叉簧片型弹性组件构建单元刚度矩阵提供了一种通用的方法。然后，应用单元刚度矩阵模型对变截面簧片型弹性组件进行理论分析，同时进行有限元分析和实验验证。结果表明：施加单一作用力，位移和角度的理论值、仿真值和实验值具有良好的一致性，误差小于5%，证明文中所提统一单元刚度矩阵模型应用于交叉簧片型弹性组件的合理性。

来源：2025年第4期

《机床与液压》期刊编辑部

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