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作者：张坤;王传礼;解甜;陶倩;彭宣;
单位：安徽理工大学机电工程学院;
摘要：柔度与回转精度作为衡量柔性铰链性能的两大核心指标，二者在设计过程中存在难以兼顾的矛盾：提升变形能力往往导致回转中心漂移增大，而增加回转精度则会限制有效行程，导致柔性铰链设计时变形能力与回转精度不可兼得。为探究柔度与回转精度同结构参数间的耦合关系，文中提出一种新型的指数导角混合柔性铰链，可实现变形能力与回转精度的协调统一。基于能量法建立理论模型：采用卡氏第二定理，建立了柔度与回转精度的理论模型，并通过与有限元仿真结果的对比验证，最大相对误差为9.2%,验证了理论模型的有效性，分析了关键结构参数如铰链宽度、最小厚度、指数底数及导角半径等对柔度、回转精度及柔度精度比的影响。最后，基于正交试验设计，采用综合平衡法对关键结构参数进行了多目标优化设计，得到了指数导角混合柔性铰链的最优结构组合，并对不同参数的结构组合进行对比分析，结果表明，优化后的铰链柔度与回转精度特性分别提高了45.092%与51.064%,为柔性铰链的设计优化提供了一定的参考。
关键词：柔性铰链;;指数导角;;柔度;;回转精度;;正交试验设计
基金资助：安徽理工大学引进人才科研启动基金(2023yjrc108);安徽理工大学研究生创新基金项目(2025cx2064)
