一种微位移放大机构的设计与仿真 被引量：13

1

作者 张建瓴 陈万银 +2 位作者 可欣荣 魏德仙 洪添胜 《机械设计》 CSCD 北大核心 2009年第12期9-12,共4页

根据差式杠杆位移放大原理设计了一种新型微位移放大机构。计算和推导了该位移放大机构的位移放大倍数和静态刚度,分析了柔性铰链结构参数对微位移放大机构刚度的影响,并对理论计算结果和ANSYS仿真结果进行了对比。结果表明,理论计算值... 根据差式杠杆位移放大原理设计了一种新型微位移放大机构。计算和推导了该位移放大机构的位移放大倍数和静态刚度,分析了柔性铰链结构参数对微位移放大机构刚度的影响,并对理论计算结果和ANSYS仿真结果进行了对比。结果表明,理论计算值和有限元仿真结果之间存在一定的差异。 展开更多

关键词 柔性铰链 压电驱动器 微位移放大机构 有限元仿真

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压电舵机微位移放大机构设计 被引量：7

2

作者 于志远 姚晓先 +1 位作者 戴闰志 吴松平 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1653-1657,共5页

针对一种新型压电舵机的微位移放大机构,提出一种基于刚度分析的设计方法。阐述了压电舵机的组成及工作原理,并推导出压电舵机数学模型,分析微位移放大机构结构参数对压电舵机系统性能的影响,进而确定了柔性铰链的设计原则。对5种单轴... 针对一种新型压电舵机的微位移放大机构,提出一种基于刚度分析的设计方法。阐述了压电舵机的组成及工作原理,并推导出压电舵机数学模型,分析微位移放大机构结构参数对压电舵机系统性能的影响,进而确定了柔性铰链的设计原则。对5种单轴柔性铰链的刚度特性进行分析,得到了柔性铰链刚度比的变化曲线,并采用有限元分析的方法对微位移放大机构进行了参数优化设计。仿真分析结果表明,该种方法对于压电舵机微位移放大机构的设计十分有效。 展开更多

关键词 机械学 压电舵机 微位移放大机构 刚度

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柔性铰链微位移放大机构工作性能仿真 被引量：6

3

作者 刘德忠 费仁元 +2 位作者 许意华 潘新文 范欣男 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2003年第4期595-597,共3页

为了获得足够的机器人工作空间 ,微动并联机器人平台之间的支链均采用了基于柔性铰链的微位移放大机构。本文对微位移放大机构设计方案进行仿真分析。确保压电执行器既不会被弹性力封锁 ,柔性铰链处的应力也不超过许用应力。根据仿真结... 为了获得足够的机器人工作空间 ,微动并联机器人平台之间的支链均采用了基于柔性铰链的微位移放大机构。本文对微位移放大机构设计方案进行仿真分析。确保压电执行器既不会被弹性力封锁 ,柔性铰链处的应力也不超过许用应力。根据仿真结果设计的微位移放大机构保证了微动并联机器人的工作性能。 展开更多

关键词 微动并联机器人 柔性铰链 微位移放大机构 压电执行器

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具有柔性铰链的差式微位移放大机构的受力分析 被引量：11

4

作者 杨志刚 李军 +2 位作者 张春洪 吴博达 程光明 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2000年第1期57-61,共5页

１弓ｌ言压电陶瓷驱动器具有体积小、精度高、功耗低和易于控制等优点，在微位移驱动领域中得到广泛的应用“‘。但由于其驱动位移通常只有零点几微米至十几微米，限制了它的应用。为放大其驱动位移，人们开发研制了多种微位移放大机构... １弓ｌ言压电陶瓷驱动器具有体积小、精度高、功耗低和易于控制等优点，在微位移驱动领域中得到广泛的应用“‘。但由于其驱动位移通常只有零点几微米至十几微米，限制了它的应用。为放大其驱动位移，人们开发研制了多种微位移放大机构，其中具有柔性铰链的差式微位移放大... 展开更多

关键词 柔性铰链 受力 微位移放大机构 压电陶瓷驱动器

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压电驱动微位移放大机构的分析与实验 被引量：14

5

作者 万德安 刘春节 汲长志 《机床与液压》 北大核心 2005年第2期12-13,4,共3页

针对航天微型扭杆性能测试装置用到的微小扭矩加载系统中的压电驱动微位移放大机构, 建立了精确的有限元模型, 对微位移放大机构在不同驱动力下的位移输出, 利用有限元分析软件Nastran2001进行了仿真分析, 实验结果验证了仿真分析的准... 针对航天微型扭杆性能测试装置用到的微小扭矩加载系统中的压电驱动微位移放大机构, 建立了精确的有限元模型, 对微位移放大机构在不同驱动力下的位移输出, 利用有限元分析软件Nastran2001进行了仿真分析, 实验结果验证了仿真分析的准确性。结果表明: 利用杠杆原理计算微位移放大机构的放大比会带来较大的误差, 本机构中达到了50 6%, 而有限元分析是行之有效的方法。 展开更多

关键词 压电元件 柔性铰链 微位移放大机构 有限元仿真 实验

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超磁致伸缩驱动器微位移放大机构设计与研究 被引量：5

6

作者 孙中雷 赵美英 尹子栋 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2012年第7期1050-1054,共5页

设计了一种基于柔性铰链的单级对称式微位移放大机构,用于对超磁致伸缩驱动器的微位移输出进行放大。对放大机构的结构形式、结构几何参数、刚度特性进行了分析,研究了提高放大效率的方法,分析了放大机构静态位移输出特性,计算了放大机... 设计了一种基于柔性铰链的单级对称式微位移放大机构,用于对超磁致伸缩驱动器的微位移输出进行放大。对放大机构的结构形式、结构几何参数、刚度特性进行了分析,研究了提高放大效率的方法,分析了放大机构静态位移输出特性,计算了放大机构的刚度。使用有限元方法进行了放大机构性能仿真,并对放大机构静态位移输出特性、刚度特性进行了实验验证。实验结果表明,本文设计的微位移放大机构位移损失小,负载能力较强,输出效率较高。 展开更多

关键词 微位移放大机构 柔性铰链 静态位移输出特性 超磁致伸缩驱动器

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微位移放大机构位移损失分析 被引量：5

7

作者 郑伟智 辛洪兵 《机械设计》 CSCD 北大核心 2003年第8期25-26,共2页

总结了弹性铰链微位移放大机构中造成位移损失的因素 ,详细分析了弹性铰链等构件弹性变形对放大效果的影响。

关键词 微位移放大机构 位移损失 弹性铰链 弹性变形

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柔性微位移放大机构的结构特征分析与改进设计 被引量：1

8

作者 刘庆玲 《机械设计》 CSCD 北大核心 2014年第8期44-47,共4页

针对柔性微位移放大机构的结构特征进行分析,利用一组具有不同连杆长度及倾角的微位移放大机构进行算例分析,指出机构中柔性铰链与连杆组成的组合柔性结构是机构的重要组成部分,其中连杆的长度与其倾斜角的取值影响组合柔性结构的厚度... 针对柔性微位移放大机构的结构特征进行分析,利用一组具有不同连杆长度及倾角的微位移放大机构进行算例分析,指出机构中柔性铰链与连杆组成的组合柔性结构是机构的重要组成部分,其中连杆的长度与其倾斜角的取值影响组合柔性结构的厚度比与长度比,对机构的放大性能起着关键的作用。根据分析结果提出用以提高机构放大比的微位移放大机构设计的一般方法,将其应用于柔性微位移放大机构的改进设计。对改进后的微位移放大机构进行放大性能分析与动力学性能分析,用其结果验证改进设计的有效性与合理性。 展开更多

关键词 微位移放大机构 结构特征 组合柔性结构 改进设计 性能分析

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微进给刀架中位移放大机构的优化设计 被引量：4

9

作者 李东明 王顺 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期717-720,共4页

基于压电陶瓷驱动的刀具微进给机构是满足精密加工的重要途径,为进一步增加微进给刀架驱动位移,在微进给刀架中增加一种柔性铰链微位移放大机构,增加压电陶瓷驱动器输出位移。该文设计了4种微位移放大机构,理论计算了静态刚度,利用ANSY... 基于压电陶瓷驱动的刀具微进给机构是满足精密加工的重要途径,为进一步增加微进给刀架驱动位移,在微进给刀架中增加一种柔性铰链微位移放大机构,增加压电陶瓷驱动器输出位移。该文设计了4种微位移放大机构,理论计算了静态刚度,利用ANSYS软件对4种微位移放大机构进行了建模和有限元数值仿真分析,对比了不同类型的微位移放大机构的放大倍数、负载能力和应力情况等静态特性,为优化设计刀具微进给机构打下良好基础。 展开更多

关键词 微进给刀架 压电陶瓷驱动 微位移放大机构 柔性铰链 有限元仿真

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微位移机构中变截面柔性铰链等效刚度的求解方法研究 被引量：5

10

作者 刘庆玲 翁海珊 邱丽芳 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期917-919,925,共4页

对变截面柔性铰链的等效刚度k进行研究,提出了k值的两种求解方法:修正系数法与变截面法。通过实例计算,两种方法求得的结果基本一致,而变截面法更具有通用性且计算简便。采用变截面法计算了柔性微位移放大机构中变截面柔性铰链的等效刚... 对变截面柔性铰链的等效刚度k进行研究,提出了k值的两种求解方法:修正系数法与变截面法。通过实例计算,两种方法求得的结果基本一致,而变截面法更具有通用性且计算简便。采用变截面法计算了柔性微位移放大机构中变截面柔性铰链的等效刚度k,在此基础上,对机构进行了分析,求得不同载荷作用下机构的输入、输出位移及其放大比,同时对其进行有限元分析,两种结果具有较好的一致性,验证了k值计算的正确性,表明了变截面柔性铰链等效刚度计算方法的有效性。 展开更多

关键词 柔性铰链 变截面 等效刚度 微位移放大机构

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基于三角位移放大机构的压电制动器研究 被引量：9

11

作者 姚俊飞 陈超 陈海鹏 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2017年第6期813-816,共4页

提出了一种应用于压电制动器的微位移放大机构,该机构以叠层压电陶瓷为驱动元件,通过基于三角形放大原理的柔性铰链放大机构,放大叠层压电陶瓷的输出位移。分析了放大机构的运动及放大机理,建立了制动系统的力学模型,并利用ANSYS软件建... 提出了一种应用于压电制动器的微位移放大机构,该机构以叠层压电陶瓷为驱动元件,通过基于三角形放大原理的柔性铰链放大机构,放大叠层压电陶瓷的输出位移。分析了放大机构的运动及放大机理,建立了制动系统的力学模型,并利用ANSYS软件建立机构有限元模型进行仿真,在试制样机上对其输出特性进行了实验。实验测试结果表明,该机构对叠层压电陶瓷输出位移的放大倍数为3.2倍,与有限元仿真得到的放大倍数4倍相近,一阶固有频率为1 814Hz,最大输出力为44.1N(150V电压下),且该机构线性良好、分辨率高、迟滞效应较小。 展开更多

关键词 压电制动器 微位移放大机构 三角形放大 迟滞效应 力学模型

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微量试剂分配压电叠堆泵的设计与实验 被引量：3

12

作者 陈立国 邵超 +2 位作者 刘德利 陈涛 朱永杨 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2011年第3期382-385,389,共5页

设计、研制了进行微量、快速、精确试剂分配的压电叠堆泵,研究了压电叠堆泵的结构及工作原理,利用解析法和有限元仿真分析法对泵膜、位移放大机构的静态、动态特性进行了分析和研究,并研究了关键参数对泵性能的影响。对样机进行实验研究... 设计、研制了进行微量、快速、精确试剂分配的压电叠堆泵,研究了压电叠堆泵的结构及工作原理,利用解析法和有限元仿真分析法对泵膜、位移放大机构的静态、动态特性进行了分析和研究,并研究了关键参数对泵性能的影响。对样机进行实验研究,研究了压电叠堆泵的输出流量、压力分别同加载电压及频率的关系,并测试了压电叠堆泵和试剂泵的输出流量的重复精度和精度。实验结果表明,该文研制的压电叠堆泵能满足微量、快速、精确的试剂分配的要求。 展开更多

关键词 微量试剂分配 微泵 压电叠堆 微位移放大机构

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精密小转矩加载机构的研制

13

作者 万德安 刘春节 汲长志 《机械设计》 CSCD 北大核心 2004年第8期20-22,共3页

研制了一种压电驱动的柔性铰链微位移放大机构 ,以满足航天微型扭杆刚度测试装置中实现精密小转矩加载的要求 ,对这种机构建立了精确的有限元模型 ,运用有限元方法对这种的机构的强度和放大比进行了校核和分析。该机构具有 3 5 0 μm的... 研制了一种压电驱动的柔性铰链微位移放大机构 ,以满足航天微型扭杆刚度测试装置中实现精密小转矩加载的要求 ,对这种机构建立了精确的有限元模型 ,运用有限元方法对这种的机构的强度和放大比进行了校核和分析。该机构具有 3 5 0 μm的行程 ,位移分辨率大于 0 .2 5 μm ,最大输出力不低于 4N 。 展开更多

关键词 压电驱动 柔性铰链 微位移放大机构 有限元法 微型弹性扭杆 陀螺仪 加载机构

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压电喷射点胶阀的喷射性能分析及实验研究 被引量：9

14

作者 焦晓阳 刘建芳 +2 位作者 谷峰春 刘国君 刘晓论 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期193-198,共6页

利用压电叠堆具有较好的响应特性和输出特性的特点,提出了一种新型压电驱动式喷射点胶阀。该喷射点胶阀主要由压电叠堆、杠杆式微位移放大机构、阀杆和喷嘴组成。对胶液实现喷射的条件进行了理论分析,并利用ANSYS软件对喷嘴重胶液流场... 利用压电叠堆具有较好的响应特性和输出特性的特点,提出了一种新型压电驱动式喷射点胶阀。该喷射点胶阀主要由压电叠堆、杠杆式微位移放大机构、阀杆和喷嘴组成。对胶液实现喷射的条件进行了理论分析,并利用ANSYS软件对喷嘴重胶液流场进行仿真,得到了阀杆位移、胶液黏度和驱动气压对喷射点胶的影响规律,最后通过实验验证了理论分析和仿真的正确性。当胶液的黏度为2 Pa.s时,获得的胶点最小直径为0.5 mm,胶点一致性误差在6%以内。为电子封装业提供了更加高效和准确的点胶方法。 展开更多

关键词 压电驱动 流场分析 微位移放大机构 喷射点胶

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压电谐波电机的研究 被引量：14

15

作者 辛洪兵 郑伟智 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2004年第2期122-125,共4页

压电谐波电机是利用固定的压电驱动器及其位移放大机构作为谐波齿轮传动的波发生器,通过对压电元件的变形形状进行周期性控制,经过位移放大器进行位移放大,使柔轮产生周期性变形。只要使压电波发生器与柔轮接触的各离散点,按给定的柔轮... 压电谐波电机是利用固定的压电驱动器及其位移放大机构作为谐波齿轮传动的波发生器,通过对压电元件的变形形状进行周期性控制,经过位移放大器进行位移放大,使柔轮产生周期性变形。只要使压电波发生器与柔轮接触的各离散点,按给定的柔轮变形规律进行变形,且驱动器的数目以及结构等参数满足连续啮合传动的要求,便可得到低转速的输出,它是一种基于谐波传动原理的新型步进电机。分析了压电波发生器结构以及控制系统的设计。它具有低速输出,功率密度大,结构简单,尺寸小,容易微型化,转动惯量小,定位精度高、效率高和噪音低等特点。 展开更多

关键词 压电谐波电机 谐波传动 压电驱动器 微位移放大机构

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三自由度精密定位工作台的设计与仿真 被引量：3

16

作者 张建瓴 陈万银 +2 位作者 可欣荣 魏德仙 洪添胜 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2009年第3期39-42,共4页

研究设计一种以压电陶瓷为驱动器,柔性铰链机构为导轨的精密定位工作台。分析和计算柔性铰链微位移放大机构的位移放大倍数和静态刚度,建立精密定位工作台的输入输出方程,确定微定位工作台各自由度的变形量与压电陶瓷驱动器伸缩量之间... 研究设计一种以压电陶瓷为驱动器,柔性铰链机构为导轨的精密定位工作台。分析和计算柔性铰链微位移放大机构的位移放大倍数和静态刚度,建立精密定位工作台的输入输出方程,确定微定位工作台各自由度的变形量与压电陶瓷驱动器伸缩量之间的关系。最后使用ANSYS软件对微定位工作台的运动进行仿真,给出微动平台的运动范围。 展开更多

关键词 柔性铰链 微动工作台 压电陶瓷驱动器 微位移放大机构

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一种新型压电舵机的设计 被引量：2

17

作者 于志远 姚晓先 +1 位作者 潘帝伯 戴闰志 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期517-520,共4页

设计了一种由两组独立的压电角位移执行机构组成的基于压电致动器的新型电动舵机.压电致动器产生的位移经过杠杆机构放大以后转换为舵偏角的输出.推导了压电舵机的数学模型,在此基础上讨论了影响压电舵机性能的因素,并通过实验加以论证... 设计了一种由两组独立的压电角位移执行机构组成的基于压电致动器的新型电动舵机.压电致动器产生的位移经过杠杆机构放大以后转换为舵偏角的输出.推导了压电舵机的数学模型,在此基础上讨论了影响压电舵机性能的因素,并通过实验加以论证.研究结果表明所设计的压电舵机具有结构紧凑、体积小、质量功率比高、价格低、响应速度快等优点,适用于小型旋转制导弹药. 展开更多

关键词 压电致动器 电动舵机 数学模型 微位移放大机构

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三自由度精密定位工作台的设计与仿真 被引量：1

18

作者 王宏峰 陈道炯 刘巍 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2010年第5期803-806,共4页

设计一种以压电陶瓷为驱动,通过柔性机构放大输出位移的精密定位工作台。给出了该精密定位工作台的结构模型,建立了精密定位工作台的位置输入输出方程,分析和计算了柔性铰链微位移放大机构的位移放大倍数。通过仿真确定工作台各自由度... 设计一种以压电陶瓷为驱动,通过柔性机构放大输出位移的精密定位工作台。给出了该精密定位工作台的结构模型,建立了精密定位工作台的位置输入输出方程,分析和计算了柔性铰链微位移放大机构的位移放大倍数。通过仿真确定工作台各自由度的变形量与压电陶瓷驱动器伸缩量之间的关系与运动特性。结果表明,该精密定位工作台能实现定位误差为0.1μm的高精度定位。通过与3点支撑微位移放大机构工作台的比较,显示出4点支撑微位移放大机构工作台可减小交叉耦合的影响。 展开更多

关键词 柔性铰链 微动工作台 压电陶瓷驱动器 微位移放大机构

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双向驱动压电作动器结构设计 被引量：3

19

作者 刘雪瑞 黄卫清 +1 位作者 王寅 孙梦馨 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期1175-1180,共6页

为了实现叠层压电作动器双向驱动、提高作动行程的目的,设计了利用三角位移放大原理的双向驱动压电作动器。分析了作动机构的运动及放大机理,建立了作动器的输出位移的理论模型和有限元静力模型。样机输出特性试验结果显示:压电作动器... 为了实现叠层压电作动器双向驱动、提高作动行程的目的,设计了利用三角位移放大原理的双向驱动压电作动器。分析了作动机构的运动及放大机理,建立了作动器的输出位移的理论模型和有限元静力模型。样机输出特性试验结果显示:压电作动器的位移放大倍数达5.45,与有限元仿真得到的放大倍数5.71以及解析计算得到的5.76倍相对偏差分别是4.77%和5.69%;驱动器在幅值为200 V正弦电压的激励下,作动行程达105.5μm,作动行程与电压幅值具有很高的线性度(相关程度R2=0.997),且有很高的重复精度;作动器的输出特性受频率影响较小,频率每升高10 Hz,作动振幅减小0.04μm;放大机构的迟滞效应相比单个叠层压电陶瓷有很大改善,迟滞回线中心对称。该结构实现了较大行程、双向对称驱动的目的,适用于需要往复驱动特性对称的应用场合。 展开更多

关键词 叠层压电陶瓷 微位移放大机构 双向驱动 迟滞效应

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