資源描述：
《復合放大被動箝位壓電蠕動直線驅(qū)動器研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、碩士學位論文復合放大被動箝位壓電蠕動直線驅(qū)動器研究RESEARCHONCOMPOSITEAMPLIFIERPASSIVECLAMPPIEZOELECTRICPERISTALTICLINEARACTUATOR胡明民哈爾濱工業(yè)大學2018年6月國內(nèi)圖書分類號：TN384;TH703學校代碼：10213國際圖書分類號：621密級：公開工程碩士學位論文復合放大被動箝位壓電蠕動直線驅(qū)動器研究（應用型）碩士研究生：胡明民導師：曲建俊教授申請學位：工程碩士學科：機械工程所在單位：機電工程學院答辯日期：2018年6月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學Classif
2、iedIndex:TN384;TH703U.D.C：621DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONCOMPOSITEAMPLIFIERPASSIVECLAMPPIEZOELECTRICPERISTALTICLINEARACTUATOR(AppliedType)Candidate：HuMingminSupervisor：Prof.QuJianjunAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MechanicalEn
3、gineeringAffiliation：SchoolofMechatronicsEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文摘要基于尺蠖運動仿生原理的壓電蠕動直線驅(qū)動器，具有結構設計靈活、尺寸小巧、無磁干擾、位移分辨率高，且行程大等特點，在一些需要精密定位領域，如航天航空、精密光學、精密加工等，具有廣闊的應用前景。這種驅(qū)動器箝位方式有兩種，一個是主動（通電）箝位，另一個是被動
4、（斷電）箝位，其中被動箝位方式具有斷電自鎖，節(jié)能等優(yōu)勢，成為近年來地研究熱點。目前，這兩種箝位方式驅(qū)動器急需研究的主要問題有，驅(qū)動器移動需要周向支撐，箝位力偏小等。本文研發(fā)了一款被動箝位壓電蠕動直線驅(qū)動器及其驅(qū)動電源。該驅(qū)動器將三角、杠桿式放大結構與一體化結構設計理念相結合，成功設計出一種新式扁平化壓電蠕動驅(qū)動器結構方案，有效解決周向定位與箝位力偏小問題。其驅(qū)動電源不僅小型化，而且驅(qū)動電壓、驅(qū)動頻率、信號形式可調(diào)，且能脫離上位機獨立運行。首先，從被動箝位蠕動驅(qū)動器的工作原理出發(fā)，進行了驅(qū)動器的構型設計和靜力學建模，得出了箝位機構和驅(qū)動機構的設
5、計原則，確定了箝位機構和驅(qū)動機構設計關鍵因素。采用正交實驗方法設計出箝位機構合理結構參數(shù)；對驅(qū)動機構進行了靜力學建模，并用有限元法進行了驗證，建立了驅(qū)動機構結構參數(shù)與剛度的數(shù)學關系，確定了其合理的結構參數(shù)。研究了導軌結構形式對驅(qū)動效果的影響，確定了導軌的形狀。然后，對驅(qū)動器進行了仿真分析，引入壓電陶瓷力學和電學特性作為分析因素，建立了描述壓電陶瓷位移輸出特性的力學模型，將其導入到驅(qū)動器的結構變形協(xié)調(diào)分析中，合理地協(xié)調(diào)了箝位機構大箝位力與容易釋放矛盾，解決了壓電陶瓷與機械結構變形協(xié)調(diào)問題，完善了驅(qū)動器的結構分析方法，為驅(qū)動器設計提供了理論指導。
6、最后，研制出驅(qū)動器原理樣機，依據(jù)蠕動式工作原理和控制策略，將壓電陶瓷電容特性作為分析因素，建立其工作電學模型，仿真并實驗驗證壓電陶瓷的電學特性對驅(qū)動器的動態(tài)性能影響規(guī)律，提出了蠕動驅(qū)動器的驅(qū)動電源的設計原則，設計出小型化驅(qū)動電源，搭建出驅(qū)動器性能檢測裝置。在標準驅(qū)動電源和自研驅(qū)動電源的驅(qū)動下，本款驅(qū)動器單側最大靜態(tài)箝位力為14N，最大運動驅(qū)動力為4N，在30V驅(qū)動電壓下位移分辨率為0.4μm，在120V驅(qū)動電壓和83.33Hz頻率下有效驅(qū)動速度為608μm/s。關鍵詞：壓電直線驅(qū)動器；蠕動；復合放大；被動箝位；驅(qū)動電源-I-哈爾濱工業(yè)大學工程
7、碩士學位論文AbstractThepiezoelectriccreepinglinearactuatorbasedonthebionicprincipleoftheinchwormmotionhasthecharacteristicsofflexiblestructuraldesign,smallsize,nomagneticinterference,highresolutionofdisplacement,largetravel,etc.,andinsomeareasrequiringprecisepositioning,suchasaer
8、ospace,precisionoptics,precisionprocessing,etc.,piezoelectriccreeplinearactuatorha
