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《微驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)械設(shè)計(jì)本科學(xué)位論文.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、目錄1緒論11.1課題背景11.2研究的目的及意義11.3國內(nèi)外壓電/電致驅(qū)動(dòng)微進(jìn)給機(jī)構(gòu)研究概況21.4本文研究的主要內(nèi)容32微位移機(jī)構(gòu)綜述及方案確定42.1微位移機(jī)構(gòu)綜述42.2常用的微進(jìn)給機(jī)構(gòu)42.2.1機(jī)械傳動(dòng)式微進(jìn)給機(jī)構(gòu)42.2.2磁致伸縮式微進(jìn)給機(jī)構(gòu)52.2.3柔性鉸鏈?zhǔn)轿⑦M(jìn)給機(jī)構(gòu)52.3微進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案確定53微驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)63.1柔性機(jī)構(gòu)選型63.2柔性鉸鏈材料分析63.3單軸柔性鉸鏈設(shè)計(jì)公式73.4柔性鉸鏈初步參數(shù)選擇93.5微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)94壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器選擇124.1壓電陶瓷的位移特性124.2壓電陶瓷的選擇135微進(jìn)給機(jī)構(gòu)主要確定與校核155.1柔性鉸鏈平行四
2、桿機(jī)構(gòu)材料選擇155.2柔性鉸鏈平行四桿機(jī)構(gòu)主要參數(shù)計(jì)算155.3弱截面處的最大應(yīng)力155.4壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)力校核165.5微驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的固有頻率176柔性鉸鏈的有限元分析186.1有限元方法簡介186.2柔性鉸鏈的有限元分析186.2.1幾何模型建立186.2.2定義單元類型196.2.3定義材料特性196.2.4實(shí)體建模網(wǎng)格劃分206.2.5約束兩個(gè)安裝孔206.2.6在基座的底部施加位移約束（UZ=0）206.2.7對(duì)受載面施加載荷F206.2.8求解216.2.9繪制等效應(yīng)力圖216.2.10位移變形圖226.2.11變形動(dòng)畫圖227總結(jié)與展望23致謝24參考文獻(xiàn)25附錄A外文翻譯-
3、原文部分26附錄B外文翻譯-譯文部分32附錄C零件圖37附錄D壓電陶瓷參數(shù)表38微驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)摘要面向二十一世紀(jì)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，制造技術(shù)為了滿足航空航天、集成電子制造、MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems)等高技術(shù)發(fā)展的要求，對(duì)加工精度和加工質(zhì)量提出了更高的要求，而高質(zhì)量的微進(jìn)給機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)精密加工的關(guān)鍵。微進(jìn)給工作臺(tái)利用壓電陶瓷的逆電效應(yīng)，具有比其它驅(qū)動(dòng)器有更多的優(yōu)點(diǎn)，如體積小、位移分辨率高、位移重復(fù)性好、響應(yīng)速度快、屬處理大、可采用相對(duì)簡單的控制方式等，是目前微進(jìn)給技術(shù)中廣泛應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)元件。本文以壓電陶瓷位移特性、柔性鉸鏈和控制系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)，
4、系統(tǒng)的研究壓電驅(qū)動(dòng)微進(jìn)給工作臺(tái)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，開發(fā)使用壓電驅(qū)動(dòng)微進(jìn)給裝置。本文的主要工作及貢獻(xiàn)如下：(1)進(jìn)行了微進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體方案設(shè)計(jì)；(2)首先對(duì)柔性鉸鏈進(jìn)行了理論分析，得出了柔性鉸鏈轉(zhuǎn)角剛度的計(jì)算公式，然后用有限元法對(duì)公式計(jì)算進(jìn)行了驗(yàn)證；系統(tǒng)地分析了對(duì)稱復(fù)合平行四桿機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向性能，得到了它的剛度、固有頻率、最大應(yīng)力的計(jì)算公式。關(guān)鍵詞：精密加工，柔性鉸鏈，壓電陶瓷，微進(jìn)給，有限元華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)Micro-drivedesignAbstractSteppingintothe21stcentury,withthedevelopmentofscienceandtechnology,
5、withtherequirementofaeronautics,integratedelectronicmanufacture,MEMS,manufacturetechnologyforhighprecisionandhighqualityisrequired.Andmicro-positioningdesignwithhighperformanceisthekeytorealizeprecisionmachining.Asitsinversepiezoelectricityeffect,PZTceramicmaygetmicropositionunderDCpowerandisline
6、artothevoltageofthedrivenpower.41華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)PZTceramichassuperiorcharacteristicsinmicropositionsystemthanotheractuators,suchassmallvolume,highmotionresolution,repetitionaccuracy,rapidmotionspeed,bigoutputforceandrelativesimplecontrolmethod,andit’sawidelyusedactuatorinmicropositionsystem.Ausefulmic
7、roprecisiontableinengineeringwasdevelopedbasedonthemotioncharacteristicsofPZTactuator,parallelflexurehingedesigntheory,controlsystemtheoryandmicro-positioningsensor.DesignandapplicationofthePZTdrivenmicro-positioningta
