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《基于有限元的雙晶片式壓電微夾鉗的設(shè)計(jì)【開題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述+畢業(yè)設(shè)計(jì)】》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、畢業(yè)論文開題報(bào)告機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化基于有限元的雙晶片式壓電微夾鉗的設(shè)計(jì)一、選題的背景與意義微夾鉗具有鉗指張合量與夾持力準(zhǔn)確，控制系統(tǒng)簡單，可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。高精端行業(yè)（如航空航天、生物技術(shù)等）中，傳統(tǒng)的夾持裝置難以滿足其研發(fā)、生產(chǎn)需要，此時(shí)，微夾鉗成了必需品。壓電式微夾鉗由于壓電陶瓷執(zhí)行器具有體積小、剛度大、不發(fā)熱、無噪聲等優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于微操作、微裝配領(lǐng)域，其可以作為微操作機(jī)器人的手臂，具有高精確度的特征，可廣泛的應(yīng)用于各種高精端行業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)過程中。壓電式微夾鉗按結(jié)構(gòu)方式可分為柔性鉸鏈?zhǔn)胶碗p晶片
2、式兩種，柔性鉸鏈?zhǔn)綁弘娢A鉗夾持力大，而雙晶片式壓電微夾鉗張合量大，但是目前這兩種微夾鉗都存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、電極線引出不方便等不足。在當(dāng)今對(duì)微夾持技術(shù)高需求的情況下，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單、便于電極線引出的微夾鉗，必能推動(dòng)微夾鉗技術(shù)的發(fā)展，為科技研發(fā)、產(chǎn)品生產(chǎn)的進(jìn)步做出貢獻(xiàn)。二、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題2.1研究的基本內(nèi)容利用壓電陶瓷晶片，根據(jù)逆壓電效應(yīng)和懸臂梁理論，采用有限元分析法設(shè)計(jì)一種由壓電陶瓷執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)的、張合量為250μm的雙晶片式壓電陶瓷微夾鉗。并要求該微夾鉗具有結(jié)構(gòu)簡單，便于電極線引出的優(yōu)點(diǎn)
3、。通過該設(shè)計(jì)，了解壓電微夾鉗的應(yīng)用領(lǐng)域，掌握雙晶片式壓電微夾鉗的設(shè)計(jì)過程，進(jìn)而掌握零、部件的一般設(shè)計(jì)過程。2.２擬解決的主要問題1）設(shè)計(jì)壓電微夾鉗的結(jié)構(gòu)，保證其結(jié)構(gòu)簡單，且便于電極線引出；2）根據(jù)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，確定各零件的幾何尺寸；3）基于所確定的微夾鉗的幾何尺寸，采用有限元分析法，確定微夾鉗的張合量同驅(qū)動(dòng)電壓的關(guān)系、夾持力同張合量的關(guān)系以及最大夾持重量；37三、研究的方法與技術(shù)路線在查閱國內(nèi)外大量文獻(xiàn)后，根據(jù)任務(wù)書要求，對(duì)微夾鉗進(jìn)行造型設(shè)計(jì)，根據(jù)結(jié)果設(shè)計(jì)微夾鉗結(jié)構(gòu)參數(shù)，然后在Pro/E中建模，并將模
4、型調(diào)入有限元分析軟件（ＡＮＳＹＳ）中進(jìn)行有限元分析，結(jié)合解析法，得出微夾鉗的張合量同驅(qū)動(dòng)電壓的關(guān)系、夾持力同張合量的關(guān)系以及最大夾持重量。其技術(shù)路線如下圖所示：設(shè)計(jì)微夾鉗的結(jié)構(gòu)確定微夾鉗各部件的材料及尺寸使用三維軟件進(jìn)行建模有限元分析法和解析法得到所需結(jié)果，撰寫論文四、研究的總體安排與進(jìn)度第1~4周：查閱文獻(xiàn)，完成外文翻譯、文獻(xiàn)綜述和開題報(bào)告；第5~6周：確定壓電微夾鉗的材料、結(jié)構(gòu)形式以及幾何尺寸；第7~11周：基于壓電陶瓷雙晶片執(zhí)行器，采用有限元分析法，確定微夾鉗張合量同驅(qū)動(dòng)電壓的關(guān)系、夾持力同張
5、合量的關(guān)系以及最大夾持重量；第12周：繪制微夾鉗的三維造型圖、裝配圖與零件圖；第13周：撰寫畢業(yè)論文。參考文獻(xiàn)[1]孟中巖,曹長江等.梯度功能壓電陶瓷微夾鉗的設(shè)計(jì)和操作原理[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào),2002,36(5):620-623.37[1]榮偉彬,謝暉,孫立寧,莊攀峰.面向MEMS微裝配的夾持器的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與研究,2005,21(4):30-32,36.[2]陳海初,王振華,李滿天,孫立寧.兩級(jí)位移放大微夾持器的研究[J].壓電與聲光,2005,27(3):300-302.
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