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增材制造离合器杆的拓扑优化
摘要：本文旨在回顾学生赛车离合器杆组件的重新设计方法，该组件经过拓扑优化并通过增材制造 (AM) 制造。在拓扑优化 (TO) 过程之前和之后进行了有限元法 (FEM) 分析，以实现优化部件的等效刚度和所需的安全系数。重新设计的离合器杆采用 AM-选择性激光熔化 (SLM) 制造，并由粉末铝合金 AlSi10Mg 打印而成。研究的最终评估涉及重新设计的离合器杆与之前赛车中使用的现有部件的实验测试和比较。使用 TO 作为主要的重新设计工具和 AM 为优化部件带来了重大变化，尤其是以下方面：减轻部件质量 (10%)、增加刚度、保持安全系数高于 3.0 值并确保更美观的设计和良好的表面质量。此外，使用 TO 和 AM 可以将多部件组装成一个由单一制造工艺制造的组件，从而缩短生产时间。实验结果证实了模拟结果，并证明即使施加的负载几乎比假设负载高 1.5 倍，组件上的最大 von Mises 应力仍低于 220 MPa 的屈服极限。
文章 增材制造离合器杆的拓扑优化
摘要：本文旨在回顾学生赛车离合器杆组件的重新设计方法，该组件经过拓扑优化并通过增材制造 (AM) 制造。在拓扑优化 (TO) 过程之前和之后进行了有限元法 (FEM) 分析，以实现优化部件的等效刚度和所需的安全系数。重新设计的离合器杆采用 AM - 选择性激光熔化 (SLM) 制造，并由粉末铝合金 AlSi10Mg 打印而成。研究的最终评估涉及重新设计的离合器杆与之前赛车中使用的现有部件的实验测试和比较。使用 TO 作为主要的重新设计工具和 AM 为优化部件带来了重大变化，特别是以下方面：减轻了部件的质量 (10%)、增加了刚度、保持安全系数高于 3.0 值并确保了更美观的设计和良好的表面质量。此外，使用 TO 和 AM 可以将多部件组装合并为一个由一种制造工艺制造的单个部件，从而缩短了生产时间。实验结果验证了模拟结果，并证明即使施加的载荷几乎比假设载荷高出 1.5 倍，部件上的最大 von Mises 应力仍然低于屈服极限 220 MPa。
自我增强的选择性旋转离合器的可行性分析
摘要 - 基于线性电嵌入离合器材料和性能的最新进步，本文使用一个简单的模型研究了自我增强的选举旋转离合器的可行性。该设计旨在在性能受到传统电磁或磁性离合器提供的扭矩和扭矩与质量比的限制的应用中提供改进。自我增强设计的性能与设备的几何参数有关，因此通过将系统参数建模为具有随机属性来检查离合器配置的鲁棒性。根据陀螺仪平衡辅助设备的离合器要求进行了一个设计示例。分析预测，与行业领先的旋转离合器相比，提出的设计可以实质性改善扭矩与质量比率。索引术语 - 关键，选举，自我增强，磨损机器人技术
具有集成刚度的紧凑型气动离合器……
摘要 — 刚度变化和实时位置反馈对于任何机器人系统都至关重要，但最重要的是对于有源和可穿戴设备与用户和环境的交互。目前，对于紧凑尺寸，缺乏提供高保真反馈并保持设计和功能完整性的解决方案。在这项工作中，我们提出了一种新型最小离合器，它集成了刚度变化和实时位置反馈，其性能优于传统的卡住解决方案。我们详细介绍了离合器的集成设计、建模和验证。初步实验结果表明，在最大力密度为 15.64 N/cm 2 时，离合器的阻抗力变化接近 24 倍。我们通过实验验证了离合器在以下方面的表现：(1) 增强软执行器的弯曲刚度，使软操作器的夹持力提高 73%；(2) 使软圆柱执行器能够执行全向运动；(3) 为手势检测提供实时位置反馈，为动觉触觉反馈提供阻抗力。本文介绍了功能组件，重点介绍了集成设计方法，这将对软机器人和可穿戴设备的发展产生影响。