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《超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器微位移放大機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、2012年7月機(jī)械科學(xué)與技術(shù)July2012第31卷第7期MechanicalScienceandTechnologyforAerospaceEngineeringVol．31No．7超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器微位移放大機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究112孫中雷，趙美英，尹子棟1(西北工業(yè)大學(xué)航空學(xué)院，西安710072;2西北工業(yè)大學(xué)現(xiàn)代設(shè)計(jì)與集成制造技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安710072)孫中雷摘要:設(shè)計(jì)了一種基于柔性鉸鏈的單級(jí)對(duì)稱(chēng)式微位移放大機(jī)構(gòu)，用于對(duì)超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器的微位移輸出進(jìn)行放大。對(duì)放大機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)、剛度特性進(jìn)行了分析，研究了提高放大效率的方法，分析了放大機(jī)構(gòu)靜態(tài)位移輸出特性，計(jì)
2、算了放大機(jī)構(gòu)的剛度。使用有限元方法進(jìn)行了放大機(jī)構(gòu)性能仿真，并對(duì)放大機(jī)構(gòu)靜態(tài)位移輸出特性、剛度特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的微位移放大機(jī)構(gòu)位移損失小，負(fù)載能力較強(qiáng)，輸出效率較高。關(guān)鍵詞:微位移放大機(jī)構(gòu);柔性鉸鏈;靜態(tài)位移輸出特性;超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器中圖分類(lèi)號(hào):TH112文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1003-8728(2012)07-1050-05DesigningMicro-displacementAmplifierforGiantMagnetostrictiveActuator112SunZhonglei，ZhaoMeiying，YinZidong1(SchoolofAero
3、nautics，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi'an710072;2KeyLaboratoryofContemporaryDesignandIntegratedManufacturingTechnology，MinistryofEducation，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi'an710072)Abstract:Aone-stagesymmetricalmicro-displacementamplifierthatusesflexurehingesisdesignedtoamplifythe
4、micro-displacementoutputofagiantmagnetostrictiveactuator．Itsstructuralform，geometricalparametersandri-gidityareanalyzedtoimproveitsmicro-displacementamplificationefficiency．Wealsodotheanalysisofitsstaticdisplacementoutputcharacteristicsandcalculateitsstiffness．Thefiniteelementmethodisusedtosimu
5、lateitsper-formance，andexperimentsaredonetoverifyitsstaticdisplacementoutputandrigidity．Theexperimentalresultsshowthatthemicro-displacementamplifierwedesignedhassmallmicro-displacementlossandgoodmicro-displace-mentamplificationcapabilityandefficiency．Keywords:micro-displacementamplifier;flexure
6、hinge;staticdisplacementoutput;giantmagnetostrictiveactuator［1］柔性鉸鏈?zhǔn)?960年以后發(fā)展起來(lái)的一種機(jī)械大的位移輸出能力。超磁致伸縮材料的位移輸傳動(dòng)和支撐機(jī)構(gòu)，具有無(wú)摩擦、無(wú)間隙、運(yùn)動(dòng)分辨率出雖然相對(duì)較大，但在一些特定工況下，仍需要對(duì)輸高的特點(diǎn)，常用來(lái)作為微位移放大機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)結(jié)出位移進(jìn)行放大才能滿足使用需求?；谌嵝糟q鏈構(gòu)，在精密機(jī)械、精密測(cè)量、微米技術(shù)和納米技術(shù)等的放大機(jī)構(gòu)是常用的微位移放大機(jī)構(gòu)之一。領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。超磁致伸縮材料驅(qū)動(dòng)器是微位利用柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)對(duì)微位移進(jìn)行放大有多種方移驅(qū)動(dòng)器的主要類(lèi)型之一，具有頻率響應(yīng)
7、速度快、輸法和原理，如橋式原理、差動(dòng)式原理、杠桿原理［2～7］出效率高的特點(diǎn)，相比其它類(lèi)型的智能材料具有更等。Pokines、J．Juuti、Kim等人分別根據(jù)橋式放大原理設(shè)計(jì)了用于壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的微位移放大機(jī)［2～4］構(gòu)。橋式放大機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是放大倍數(shù)較高，響收稿日期:2011-06-24作者簡(jiǎn)介:孫中雷(1980－)，博士研究生，研究方向?yàn)轱w機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)速度也比較快，但是其輸入位移與輸出位移并不與復(fù)合材料損傷，sdcsunzl@sina．com;趙美英(
