精密天平柔性传力机构力学性能分析

天平是最古老的称量物体质量的计量器具，已有4000多年的历史，它经历了一个从简单到复杂、从单一到多样、从低准确度到高准确度的发展演变过程 。高精度测量仪器为电容式电子天平，主要工作是在现有的精度为1％的天平结构上进行改造，优化陶瓷架和柔性架机构，提高称重精度和读数稳定性，达到万分之一的称重精度。

结构上的一体化以及利用弹性变形产生运动和传递能量的特点，决定了柔性铰链具有以下优势：无空回、无摩擦、无间隙、无噪声、无磨损、空间尺寸小且运动灵敏度高。柔性铰链的常用材料包括铍青铜、硬铝合金、合金钢和钛合金。铍青铜和钛合金的屈服强度与弹性模量的比值最大，但是考虑到价格的因素，钛合金、铍青铜比较昂贵，因此不采用钛合金、铍青铜，而且铍青铜的密度比较大，相同外形尺寸的柔性机构，铍青铜的自重比较大，减小了柔性机构可线性变形的范围，也就是缩小了量程。硬铝合金密度小，价格适中，而且它的屈服强度与弹性模量的比值并不小，因此选用硬铝合金作为柔性架的材料。