摆臂结构是LED芯片分选机构的重要部件之一,其性能直接影响到整个分选机构的分选效率和工作稳定性。在高频分选工作状态中,摆臂的往复运动会引起本身的振动,影响分选机构的定位精度,导致其分选效率下降,甚至会造成构件的疲劳破坏,因此需要对摆臂结构进行轻量化设计。然而,目前有关摆臂的轻量化设计很少考虑到构件疲劳破坏这一影响因素,从而导致最终的设计结果无法投入到实际的生产过程。因此,本文在摆臂轻量化设计的过程中不仅需要满足其静力学强度条件,还应满足构件在疲劳寿命方面的要求。本文以深圳某半导体检测封装公司的某种型号LED分选机构为研究对象,对其进行分析优化。论文的主要工作如下:(1)摆臂结构CAE分析。通过对LED芯片分选机构的工作原理进行分析,指出摆臂是影响其分选性能的关键构件。对分选机构的关键构件摆臂进行结构静力分析和模态分析,并分析其强度、刚度以及固有频率,以考察原机构的优化空间。(2)动力学仿真分析。根据分选机构各主要组成部分之间结构关系建立多刚体动力学仿真模型,并通过对摆臂进行柔性化处理的方法建立分选机构刚柔耦合模型,分析摆臂在实际运动过程中的质心加速度和振动响应情况,突出了对摆臂进行柔性化的必要性;并提取摆臂与转轴连接点的载荷谱,为后续的疲劳分析做准备工作。(3)摆臂的疲劳寿命仿真分析及结构优化设计。应用疲劳寿命分析软件对摆臂进行加载和疲劳寿命仿真计算,通过对摆臂疲劳寿命灵敏度的分析,研究摆臂的几何尺寸对疲劳寿命的影响,并在满足寿命要求的前提下对摆臂进行结构优化设计。本文对摆臂进行轻量化设计时考虑到了摆臂的疲劳寿命,使其更符合实际工况,为理论分析与工程实际的紧密结合提供了一种合理有效的解决思路。