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菱形压电微位移放大机构的设计
被引量：
30
1
作者
黄卫清
史小庆
王寅
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第3期803-809,共7页
为提高叠层压电陶瓷作动行程,并使之具有往复对称作动的特性,提出一种基于三角放大原理的菱形压电微位移放大机构。该机构以叠层压电陶瓷作为驱动元件,利用三角位移放大原理,在放大叠层压电陶瓷位移输出的同时,实现在平衡位置两侧的双...
为提高叠层压电陶瓷作动行程,并使之具有往复对称作动的特性,提出一种基于三角放大原理的菱形压电微位移放大机构。该机构以叠层压电陶瓷作为驱动元件,利用三角位移放大原理,在放大叠层压电陶瓷位移输出的同时,实现在平衡位置两侧的双向主动输出。提出了相应的驱动方法,实现了对该机构输出方向和大小的控制。分析了机构的工作原理,通过解析计算得到该机构的理论放大倍数为2.9,与所建立有限元模型通过仿真计算得到放大倍数2.5相近。制作了试验样机并进行了试验验证,结果显示:该机构在驱动电压为200V时最大输出位移为(32±16)μm,对叠层压电陶瓷位移输出的放大比例为2.4倍,与理论计算相近;频率响应试验表明信号频率对位移输出影响较小。提出的设计方案实现了位移放大和位移双向主动输出这两个预期目标。
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关键词
叠层压电陶瓷
压电微
位移
放大
三角位移放大
双向作动
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职称材料
新型双臂菱形压电柔性机构理论设计与建模
被引量：
5
2
作者
蒋州
曹军义
+2 位作者
凌明祥
曾明华
林京
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第21期2557-2561,2566,共6页
针对目前传统菱形位移放大机构的输出刚度、固有频率和位移放大比无法同时提高的问题,提出了一种双臂复合菱形柔性机构,并介绍了其理论设计与建模方法。基于欧拉-伯努利梁理论和卡氏第二定理,推导出双臂复合菱形柔性机构的位移放大比和...
针对目前传统菱形位移放大机构的输出刚度、固有频率和位移放大比无法同时提高的问题,提出了一种双臂复合菱形柔性机构,并介绍了其理论设计与建模方法。基于欧拉-伯努利梁理论和卡氏第二定理,推导出双臂复合菱形柔性机构的位移放大比和刚度解析模型,利用拉格朗日方程建立了该柔性机构的固有频率解析模型,并通过商业有限元软件验证了解析模型的准确性。根据理论计算结果,通过电火花切割工艺加工出复合柔性机构,并与相同尺寸参数的传统菱形位移放大机构进行实验比较研究。实验结果表明,压电双层臂柔性机构的固有频率为1330Hz,位移放大比为4.2,同时提高了固有频率和放大比。此外,所建立的位移放大比和固有频率力学解析模型可以为新型压电柔性机构的优化设计提供理论指导。
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关键词
压电执行器
微
位移
放大
柔性铰链
三角
形
位移
放大
机构
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职称材料
题名
菱形压电微位移放大机构的设计
被引量：
30
1
作者
黄卫清
史小庆
王寅
机构
南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第3期803-809,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.51375224)
文摘
为提高叠层压电陶瓷作动行程,并使之具有往复对称作动的特性,提出一种基于三角放大原理的菱形压电微位移放大机构。该机构以叠层压电陶瓷作为驱动元件,利用三角位移放大原理,在放大叠层压电陶瓷位移输出的同时,实现在平衡位置两侧的双向主动输出。提出了相应的驱动方法,实现了对该机构输出方向和大小的控制。分析了机构的工作原理,通过解析计算得到该机构的理论放大倍数为2.9,与所建立有限元模型通过仿真计算得到放大倍数2.5相近。制作了试验样机并进行了试验验证,结果显示:该机构在驱动电压为200V时最大输出位移为(32±16)μm,对叠层压电陶瓷位移输出的放大比例为2.4倍,与理论计算相近;频率响应试验表明信号频率对位移输出影响较小。提出的设计方案实现了位移放大和位移双向主动输出这两个预期目标。
关键词
叠层压电陶瓷
压电微
位移
放大
三角位移放大
双向作动
Keywords
laminated piezoelectric ceramic
piezoelectric micro displacement amplification
triangle displacement amplification
two-way movement
分类号
TH112.5 [机械工程—机械设计及理论]
TN384 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
新型双臂菱形压电柔性机构理论设计与建模
被引量：
5
2
作者
蒋州
曹军义
凌明祥
曾明华
林京
机构
西安交通大学机械工程学院
中国工程物理研究院总体工程研究所
出处
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第21期2557-2561,2566,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51575426
51421004)
文摘
针对目前传统菱形位移放大机构的输出刚度、固有频率和位移放大比无法同时提高的问题,提出了一种双臂复合菱形柔性机构,并介绍了其理论设计与建模方法。基于欧拉-伯努利梁理论和卡氏第二定理,推导出双臂复合菱形柔性机构的位移放大比和刚度解析模型,利用拉格朗日方程建立了该柔性机构的固有频率解析模型,并通过商业有限元软件验证了解析模型的准确性。根据理论计算结果,通过电火花切割工艺加工出复合柔性机构,并与相同尺寸参数的传统菱形位移放大机构进行实验比较研究。实验结果表明,压电双层臂柔性机构的固有频率为1330Hz,位移放大比为4.2,同时提高了固有频率和放大比。此外,所建立的位移放大比和固有频率力学解析模型可以为新型压电柔性机构的优化设计提供理论指导。
关键词
压电执行器
微
位移
放大
柔性铰链
三角
形
位移
放大
机构
Keywords
piezoelectric actuator
displacement amplification
flexure hinge
triangle displacement amplification mechanism
分类号
TH113.2 [机械工程—机械设计及理论]
TN384 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
菱形压电微位移放大机构的设计
黄卫清
史小庆
王寅
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
30
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
新型双臂菱形压电柔性机构理论设计与建模
蒋州
曹军义
凌明祥
曾明华
林京
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
5
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职称材料
已选择
0
条
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参考文献
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