,378 北京科技大学学报 第32卷 (b) N (e) N (d) N 0.586x105-0.326x10-5-0.652x100.195x1030.456x105 -0.456x10-0.195x1030.650x10s0.325×1030.586x10 035x850461.0g1s2.02sl83.0贤3s2404533 图5有限元仿真，(a)实体建模：(b)网格划分与载荷施加：(c)Y方向的位移云图(m):(d)Miss应力云图(MPa) Fg5 Fnite ekment analysis (a)moling (b)meshing and bading (c)Y-canponent of disphcemnent(m):(d)von M ises stress (MPa) 表1相同载荷、不同α和P角度条件下机构性能的比较 Tabl I Comparison ofmechanim peromances at differnta and angles and under the sme bad 输入位移 输出位移 放大比 角度组合 理论值 仿真值 误差 理论值 仿真值 误差 理论值 仿真值 误差 ,加m /um 4% 色，m 站，m 4% Q Q′ 4b% a=x3=π6 4.350 4.39 -0.91 8701 &61 1.06 2000 1.961 1.99 a=x63=πA 6526 658 -0.82 7.535 7.55 -020 1.155 1.147 Q70 a=开6B=π3 7.831 7.82 0.14 5221 520 040 0667 0665 030 a=开AB=π6 1.740 1.79 -279 6028 601 030 3464 3358 316 a=π/A.3=πA 2900 297 -236 5801 586 -1.01 2000 1.973 137 a=xA,B=π3 3729 377 -1.09 4.306 4.32 -032 1.155 1.146 Q79 a=xK3=π6 0621 0.653 -4.90 3729 372 024 6.000 5697 532 a=x33=πA 1.088 1.13 -3.72 3768 380 -084 3464 3363 300 a=开B=πB 1.450 1.47 -1.36 2900 289 034 2000 1.966 1.73 由表1数据得到输出位移与&3角度关系如 同α值时，改变P值，输出位移变化较小；与之相比， 图6图7所示.表1中，以α=元6B=元6角度组 取相同β值时，改变α值，输出位移变化较大，所以 合输出位移值最大，与图3吻合，由9组角度组合 可以推断出，&B角度之间，α角度影响系数更大 所得输入、输出位移的计算值和仿真值的数据可以 并且，当α=πBB=π6时，机构的放大比值最大， 得到，在确定参数及确定载荷的情况下，输出位移与 这与图4吻合.由表1可以看出，基于悬臂梁模型 &B角度的关系为：α角度不变时，输出位移与B值 理论计算值与仿真值结果基本一致，输入位移相对 呈非线性反比关系；B角度不变时，输出位移与α值 误差在%以内，输出位移相对误差约在2%范围以 呈非线性反比关系.此外，由图6和图7可见：取相 内.同时从相对误差的变化中可见，相对误差比较北 京 科 技 大 学 学 报 第 32卷 图 5 有限元仿真．（ａ）实体建模 ；（ｂ）网格划分与载荷施加；（ｃ）Ｙ方向的位移云图 （ｍ）；（ｄ）Ｍｉｓｅｓ应力云图 （ＭＰａ） Ｆｉｇ．5 Ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ：（ａ） ｍｏｌｄｉｎｇ；（ｂ） ｍｅｓｈｉｎｇａｎｄｌｏａｄｉｎｇ；（ｃ） Ｙ-ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｏｆｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ（ｍ）；（ｄ） ｖｏｎＭｉｓｅｓｓｔｒｅｓｓ（ＭＰａ） 表 1 相同载荷、不同 α和 β角度条件下机构性能的比较 Ｔａｂｌｅ1 Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｍｅｃｈａｎｉｓｍｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔαａｎｄβａｎｇｌｅｓａｎｄｕｎｄｅｒｔｈｅｓａｍｅｌｏａｄ 角度组合 输入位移 输出位移 放大比 理论值 δＡｙ／μｍ 仿真值 δ′Ａｙ／μｍ 误差 ΔＡ／％ 理论值 δＣｙ／μｍ 仿真值 δ′Ｃｙ／μｍ 误差 ΔＣ／％ 理论值 Ｑ 仿真值 Ｑ′ 误差 ΔＱ／％ α＝π／6‚β＝π／6 4．350 4．39 —0．91 8．701 8．61 1．06 2．000 1．961 1．99 α＝π／6‚β＝π／4 6．526 6．58 —0．82 7．535 7．55 —0．20 1．155 1．147 0．70 α＝π／6‚β＝π／3 7．831 7．82 0．14 5．221 5．20 0．40 0．667 0．665 0．30 α＝π／4‚β＝π／6 1．740 1．79 —2．79 6．028 6．01 0．30 3．464 3．358 3．16 α＝π／4‚β＝π／4 2．900 2．97 —2．36 5．801 5．86 —1．01 2．000 1．973 1．37 α＝π／4‚β＝π／3 3．729 3．77 —1．09 4．306 4．32 —0．32 1．155 1．146 0．79 α＝π／3‚β＝π／6 0．621 0．653 —4．90 3．729 3．72 0．24 6．000 5．697 5．32 α＝π／3‚β＝π／4 1．088 1．13 —3．72 3．768 3．80 —0．84 3．464 3．363 3．00 α＝π／3‚β＝π／3 1．450 1．47 —1．36 2．900 2．89 0．34 2．000 1．966 1．73 由表 1数据得到输出位移与 α、β角度关系如 图 6、图 7所示．表 1中‚以 α＝π／6、β＝π／6角度组 合输出位移值最大‚与图 3吻合．由 9组角度组合 所得输入、输出位移的计算值和仿真值的数据可以 得到‚在确定参数及确定载荷的情况下‚输出位移与 α、β角度的关系为：α角度不变时‚输出位移与 β值 呈非线性反比关系；β角度不变时‚输出位移与 α值 呈非线性反比关系．此外‚由图 6和图 7可见：取相 同 α值时‚改变 β值‚输出位移变化较小；与之相比‚ 取相同 β值时‚改变 α值‚输出位移变化较大．所以 可以推断出‚α、β角度之间‚α角度影响系数更大． 并且‚当 α＝π／3、β＝π／6时‚机构的放大比值最大‚ 这与图 4吻合．由表 1可以看出‚基于悬臂梁模型 理论计算值与仿真值结果基本一致‚输入位移相对 误差在 5％以内‚输出位移相对误差约在 2％范围以 内．同时从相对误差的变化中可见‚相对误差比较 ·378·