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平面双稳态柔性微机构的优化设计 被引量:5
1
作者 李团结 曹炎 +1 位作者 李世俊 周小勇 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2004年第6期709-711,756,共4页
讨论了一种平面双稳态柔性微机构的设计问题。首先给出了机构稳定平衡位置的物理含义 ,建立了两种类型平面双稳态柔性微机构的伪刚体模型。提出了一种允许设计者随意指定稳定平衡位置点的具有较大自由度的优化设计方法 ,建立了优化数学... 讨论了一种平面双稳态柔性微机构的设计问题。首先给出了机构稳定平衡位置的物理含义 ,建立了两种类型平面双稳态柔性微机构的伪刚体模型。提出了一种允许设计者随意指定稳定平衡位置点的具有较大自由度的优化设计方法 ,建立了优化数学模型及相应的约束准则 ,采用一种改进的遗传进化算法获得了全局最优解。根据所得的最优解对双稳态柔性微机构进行了分析 。 展开更多
关键词 双稳态机构 柔性机构 微机构 遗传算法
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体内微机构与动物肠道摩擦实验研究 被引量:4
2
作者 李洁 黄平 罗海堤 《润滑与密封》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期119-122,共4页
采用了一组不同材料、直径、长度、质量的微机构样本,在动物离体肠道中进行了摩擦实验。通过实验数据分析了微机构外壳的材料和尺寸对动物肠道摩擦力大小的影响。实验结果表明:在肠道中,密度较小的材料比密度大的材料具有更好的润滑性能... 采用了一组不同材料、直径、长度、质量的微机构样本,在动物离体肠道中进行了摩擦实验。通过实验数据分析了微机构外壳的材料和尺寸对动物肠道摩擦力大小的影响。实验结果表明:在肠道中,密度较小的材料比密度大的材料具有更好的润滑性能,因此更适于作为医用微机构外壳的材料。另外,直径对于摩擦力也具有较为明显的影响,长度则影响不大。微机构的质量是影响负载的又一重要因素,在设计时应避开使负载达到最大值的微机构质量值。 展开更多
关键词 微机构 动物肠道 摩擦
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微机构可调谐阵列滤光片的设计与模型分析 被引量:3
3
作者 陈旻 刘旭 李海峰 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第9期1150-1152,共3页
提出一种新颖的采用薄膜技术在玻璃基底上构造微机构可调谐二维窄带滤光片阵列的方法。对器件进行了膜系设计及光谱响应模拟。通过器件的电动力学模型分析,设计出器件的形状与尺寸。
关键词 空腔 微机构可调谐阵列滤光片 膜系设计 光谱响应模拟 电动力学模型
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差微机构在索绪传动中的应用探讨
4
作者 赵彩珠 《现代纺织技术》 2000年第2期24-25,共2页
关键词 自动缫丝机 绪传动 微机构 使用寿命
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基于激光加工的微安保机构设计与性能
5
作者 章云 姜倩 +3 位作者 刘卫 解瑞珍 任小明 刘兰 《含能材料》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期83-91,共9页
复杂场景下火工品微安保机构需具有可恢复与抗过载特性,为此,研究设计了基于激光加工的金属材质电热驱动微安保机构,采用有限元模拟分析了镍基微电热执行器动作特性,通过调整双热臂U型电热执行器热臂和冷臂的长度、宽度以及各臂之间的间... 复杂场景下火工品微安保机构需具有可恢复与抗过载特性,为此,研究设计了基于激光加工的金属材质电热驱动微安保机构,采用有限元模拟分析了镍基微电热执行器动作特性,通过调整双热臂U型电热执行器热臂和冷臂的长度、宽度以及各臂之间的间隙,探究它们对输出位移的影响;通过正交实验得到优化的超快激光加工工艺参数分别为频率100 kHz、能量113μJ、切割速度100 mm·s^(-1),实现了镍基电热微安保机构的超快脉冲激光精确制造;最后,搭建了安保机构性能验证平台,验证了该机构在不同电流激励下的驱动位移与隔爆性能。结果表明,在8 A激励电流下,加工的镍基微安保机构驱动位移可达1084μm,所组装的火工品微安保机构在传爆序列中能够有效隔爆。 展开更多
关键词 电热驱动 机电系统(MEMS) 安保机构 激光加工
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直线电机微进给机构的研究 被引量:6
6
作者 王先逵 刘金凌 +3 位作者 吴丹 张静荣 周惠兴 钱磊 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期79-81,共3页
微进给机构的频响和行程是一对矛盾,介绍了一种高频响大行程的微进给机构,其关键部件为自行研制的直流直线电机。介绍直线电机的结构,给出了它的动力学模型,并对其模型进行了分析和简化。在此基础上.进行了微进给机构闭环特性分析... 微进给机构的频响和行程是一对矛盾,介绍了一种高频响大行程的微进给机构,其关键部件为自行研制的直流直线电机。介绍直线电机的结构,给出了它的动力学模型,并对其模型进行了分析和简化。在此基础上.进行了微进给机构闭环特性分析及控制器综合。性能实验结果表明,该微进给机构同时具有频响高、行程大和精度高的特点。 展开更多
关键词 直线电机 频响 行程 进给机构
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磁悬浮微进给机构研究 被引量:6
7
作者 宋文荣 于国飞 +1 位作者 王延风 何惠阳 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第13期1090-1093,共4页
导轨副的摩擦和磨损影响机构的进给精度 ,摩擦产生的金属粉尘使微进给机构不能满足超洁净制作环境要求。磁悬浮技术应用于微进给机构 ,可消除摩擦。结合直线电机能实现零传动的特点 ,分别设计了磁悬浮轴承形式和磁悬浮导轨形式的两种微... 导轨副的摩擦和磨损影响机构的进给精度 ,摩擦产生的金属粉尘使微进给机构不能满足超洁净制作环境要求。磁悬浮技术应用于微进给机构 ,可消除摩擦。结合直线电机能实现零传动的特点 ,分别设计了磁悬浮轴承形式和磁悬浮导轨形式的两种微进给机构 ,分析了它们的特点 ,阐明了进一步改善的方向。理论分析计算该微进给机构在垂直及水平方向的误差可控制在± 1 μm内 。 展开更多
关键词 磁悬浮 进给机构 直线电机 超洁净 进给精度
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柔性铰链微夹持机构的研究 被引量:11
8
作者 田世杰 李兵 +1 位作者 赵惠英 王朝晖 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期483-486,共4页
在研究柔性铰链的基础上,介绍了平面柔性铰链微夹持机构的设计与制作,并对此进行了张合实验.利用解析法和实验,分别得出了平面柔性铰链夹持机构的放大倍数和总张合量.通过调整杠杆机构各个臂长之间的关系,就可以改变微夹持机构的放大倍... 在研究柔性铰链的基础上,介绍了平面柔性铰链微夹持机构的设计与制作,并对此进行了张合实验.利用解析法和实验,分别得出了平面柔性铰链夹持机构的放大倍数和总张合量.通过调整杠杆机构各个臂长之间的关系,就可以改变微夹持机构的放大倍数和输出的大小,夹持部分的张和量是输入位移的96倍.研究结果表明,平面柔性铰链微夹持机构的输入和输出位移具有良好的线性度,放大倍数可以根据需要进行调整.采用压电陶瓷作为动力组件,通过对压电陶瓷施加电压的调节来精确控制其张合量的大小,可用于对微型零件的操作,因此具有精度高、易控制、性能稳定的优点,可集成于微型装配系统中,并具有广阔的应用前景. 展开更多
关键词 型机械电子系统 柔性铰链 夹持机构
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稀土超磁致伸缩材料高速强力微位移机构的开发及动态响应特性研究 被引量:8
9
作者 吕福在 项占琴 +1 位作者 戚宗军 程耀东 《机械科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期198-199,共2页
研究了稀土超磁致伸缩材料 (Tb0 .2 7Dy0 .73) Fe1 .9(商品名为 Terfenol- D)微位移机构的设计方法 ;建立了基于 Terfenol- D棒的高速强力电磁阀的动态响应特性模型 ,这一模型对基于 Terfenol- D的产品设计具有重要的参考价值 ,并用计... 研究了稀土超磁致伸缩材料 (Tb0 .2 7Dy0 .73) Fe1 .9(商品名为 Terfenol- D)微位移机构的设计方法 ;建立了基于 Terfenol- D棒的高速强力电磁阀的动态响应特性模型 ,这一模型对基于 Terfenol- D的产品设计具有重要的参考价值 ,并用计算机对这一模型进行了仿真 ,与实验结果进行了比较、分析。 展开更多
关键词 TERFENOL-D 位移机构 动态响应特性 稀土超磁致伸缩材料
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单自由度微位移机构柔性铰链的研究 被引量:9
10
作者 沈健 朱仁胜 赵韩 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期932-936,共5页
采用正交试验法安排单自由度微位移机构柔性铰链的结构设计参数,运用有限元分析方法,建立该微位移机构的三维实体模型进行仿真计算,取得单自由度微位移机构对应于载荷的位移和应力数据,通过逐步回归分析法建立该微位移机构的位移和应力... 采用正交试验法安排单自由度微位移机构柔性铰链的结构设计参数,运用有限元分析方法,建立该微位移机构的三维实体模型进行仿真计算,取得单自由度微位移机构对应于载荷的位移和应力数据,通过逐步回归分析法建立该微位移机构的位移和应力的数学模型,从而定量地分析柔性铰链结构参数对该微位移机构性能参数的影响.同时,由样机实测得到测量数据,验证了最优回归方程(数学模型)的计算结果. 展开更多
关键词 单自由度 位移机构 柔性铰链 有限元分析 逐步回归
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微位移机构的现状及趋势 被引量:12
11
作者 刘登云 杨志刚 +1 位作者 程光明 曾平 《机械设计与制造》 北大核心 2007年第1期156-158,共3页
微位移机构是精密机械和精密仪器的关键部件之一。介绍了一些典型的微位移机构的结构、原理、特点和应用,并对这些机构进行了比较。
关键词 位移机构 扭轮摩擦传动 直线电机 弹性变形 柔性铰链 压电陶瓷
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磁悬浮微进给机构的PID控制 被引量:9
12
作者 宋文荣 于国飞 +2 位作者 王延风 何惠阳 韩红霞 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期28-31,共4页
利用磁悬浮技术实现了微进给机构的运动部件与运行导轨之间的无接触支撑,消除了摩擦与磨损,克服了摩擦产生的金属粉尘污染问题。采用主动可控电磁阻尼系统,控制线圈的电流即可控制系统的阻尼,可根据实际应用场合,确定采用恒定阻尼还是... 利用磁悬浮技术实现了微进给机构的运动部件与运行导轨之间的无接触支撑,消除了摩擦与磨损,克服了摩擦产生的金属粉尘污染问题。采用主动可控电磁阻尼系统,控制线圈的电流即可控制系统的阻尼,可根据实际应用场合,确定采用恒定阻尼还是时变阻尼。对磁悬浮微进给机构实施PID控制,并进行了仿真试验。结果表明:当阻尼恒定不变时,应使C_2=0.5~1.0,机构的位移控制超调量≤0.933%,绝对稳态误差值≤1.77~2.30μm;当采用时变阻尼系统时,位移控制超调量≤3.617%,绝对稳态误差值≤0.033μm,运动控制达到纳米级准确度。 展开更多
关键词 磁悬浮技术 进给机构 PID控制 金属粉尘污染 主动可控电磁阻尼系统 集成电路
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压电舵机微位移放大机构设计 被引量:7
13
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 位移放大机构 刚度
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弹性薄膜──电致伸缩微进给机构研究 被引量:5
14
作者 高鹏 袁哲俊 +1 位作者 姚英学 高栋 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 1997年第2期34-36,共3页
由弹性薄膜和电致伸缩微位移器构成的微进给定位机构,将在超精密加工和测试装置中得到广泛的应用。本文给出了该种结构的设计方法,并对其性能进行分析。
关键词 弹性薄膜 电致伸缩 位移器 进给机构
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基于惯性冲击原理的变摩擦式微位移机构的运动特性 被引量:3
15
作者 李晓韬 杨志刚 +1 位作者 程光明 曾平 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期676-681,共6页
提出了利用正弦波信号驱动压电双晶片振子,应用惯性冲击力实现机构微小位移的技术方案,建立了机构运动的数学模型。设计了斜面结构,使正弦波作用产生的周期性惯性冲击力形成竖直作用于微位移驱动机构的分量,通过改变正压力调整摩擦... 提出了利用正弦波信号驱动压电双晶片振子,应用惯性冲击力实现机构微小位移的技术方案,建立了机构运动的数学模型。设计了斜面结构,使正弦波作用产生的周期性惯性冲击力形成竖直作用于微位移驱动机构的分量,通过改变正压力调整摩擦阻力的大小,并推导了Qu〈QD〈Fx的微位移机构运动条件。对微位移机构的速度-频率、速度-电压和位移特性进行了试验,结果表明:变摩擦式微位移机构样机能实现较稳定的正向运动,电压一定且频率为30~38Hz时,运动速度随频率的增加而稳定增加;频率一定时,运动速度随电压增加而稳定增加;在35Hz、90V的正弦波激励下,样机平均步长达到2μm,速度达到1mm/s。 展开更多
关键词 位移机构 振动 惯性冲击 摩擦 压电双晶片 正弦波
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柔顺微夹持机构理论分析与实验 被引量:6
16
作者 余跃庆 张亚涛 +2 位作者 张绪平 宋鹏 田东明 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期386-391,共6页
微操作系统中柔顺微夹持机构作为执行端是完成微操作的关键部件。提出了一种新型柔顺微夹持机构,利用虚功原理建立了该微夹持机构的伪刚体模型,推导了微夹持机构的位移方程,得到了该微夹持机构的输入位移与输出位移以及驱动力与输出位... 微操作系统中柔顺微夹持机构作为执行端是完成微操作的关键部件。提出了一种新型柔顺微夹持机构,利用虚功原理建立了该微夹持机构的伪刚体模型,推导了微夹持机构的位移方程,得到了该微夹持机构的输入位移与输出位移以及驱动力与输出位移关系。建立了该微夹持机构的三维模型,并在ANSYS软件中进行仿真,将仿真结果与理论结果进行比较,验证理论模型的准确性。最终加工了该微夹持机构并进行了实验,将实验数据与理论值、仿真值进行对比,进一步验证了理论模型的准确性。 展开更多
关键词 柔顺机构 伪刚体 夹持机构 实验
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压电式微定位机构及其控制系统的研究 被引量:4
17
作者 孙宝玉 林洁琼 +1 位作者 梁淑卿 王登月 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2005年第2期139-141,共3页
研究、设计了一种以柔性铰链为导向元件、压电陶瓷为驱动器的微定位机构,给出了机构的动力学模型。结合检测装置和微机控制系统,设计并研制了基于前馈控制同数字PID反馈控制相结合的复合控制的微定位系统。实验表明,微定位系统定位行程... 研究、设计了一种以柔性铰链为导向元件、压电陶瓷为驱动器的微定位机构,给出了机构的动力学模型。结合检测装置和微机控制系统,设计并研制了基于前馈控制同数字PID反馈控制相结合的复合控制的微定位系统。实验表明,微定位系统定位行程可达100μm,定位分辨力0.01μm。 展开更多
关键词 定位机构 压电陶瓷 柔性铰链 数字PID控制
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一种微位移放大机构的设计与仿真 被引量:13
18
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 位移放大机构 有限元仿真
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高频响大行程微位移机构的研究 被引量:6
19
作者 王先逵 钱磊 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第9期1005-1007,共3页
介绍了高频响大行程微位移机构研究的背景、结构特点、闭环系统的设计,以及在非圆截面零件数控车削中的应用。解决高频响与大行程之间的矛盾是设计微进给装置的关键。笔者采用永磁动圈式直线电机的方式成功地解决了这一矛盾,并在此基... 介绍了高频响大行程微位移机构研究的背景、结构特点、闭环系统的设计,以及在非圆截面零件数控车削中的应用。解决高频响与大行程之间的矛盾是设计微进给装置的关键。笔者采用永磁动圈式直线电机的方式成功地解决了这一矛盾,并在此基础上采用先进的控制策略构成闭环系统,解决了高精度跟踪正弦信号的问题。以此闭环系统为核心设计开发了以加工内燃机活塞及其立体靠模为应用背景的非圆截面零件数控车削系统。该系统现已通过了工厂72 h 考核,成为了正式产品,为实现非圆截面零件高效、柔性、自动加工做出了贡献。 展开更多
关键词 高频响 大行程 位移机构 活塞 数控车削
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基于柔度矩阵法的整体式XY光学微调整机构研究 被引量:10
20
作者 张德福 赵磊 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期269-275,共7页
研究一种用于光刻投影物镜光学元件XY微调整的整体式柔性冗余并联机构。首先,给出了机构组成和工作原理。然后,根据圆弧形单轴柔性铰链参数介绍了柔度矩阵法。接着,基于该方法推导了机构各个调整臂支链的柔度、机构的输出柔度、输入柔... 研究一种用于光刻投影物镜光学元件XY微调整的整体式柔性冗余并联机构。首先,给出了机构组成和工作原理。然后,根据圆弧形单轴柔性铰链参数介绍了柔度矩阵法。接着,基于该方法推导了机构各个调整臂支链的柔度、机构的输出柔度、输入柔度和位移输入输出比。最后,对机构进行了有限元分析、理论计算和实验验证。实验结果证明:和有限元法相比,理论计算得到的机构输出柔度、输入柔度、输入输出比偏差分别为16.272%、28.326%、31.126%。和测量实验结果相比,理论计算得到的输入输出比偏差为15.212%。偏差主要由柔度矩阵法中的柔度系数并非绝对精确,并且忽略了铰链之间连杆的柔度导致的。在±50 N的驱动力范围内,机构满足调整行程±50μm的要求,镜框上的最大应力小于材料的屈服极限,调节引入的Tip/Tilt耦合误差小于0.5″。该柔性XY调整机构满足光刻投影物镜光学元件偏心补偿要求。 展开更多
关键词 光刻投影物镜 调整机构 光机结构 波像差
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