新型双臂菱形压电柔性机构理论设计与建模

摘要：

针对目前传统菱形位移放大机构的输出刚度、固有频率和位移放大比无法同时提高的问题,提出了一种双臂复合菱形柔性机构,并介绍了其理论设计与建模方法.基于欧拉-伯努利梁理论和卡氏第二定理,推导出双臂复合菱形柔性机构的位移放大比和刚度解析模型,利用拉格朗日方程建立了该柔性机构的固有频率解析模型,并通过商业有限元软件验证了解析模型的准确性.根据理论计算结果,通过电火花切割工艺加工出复合柔性机构,并与相同尺寸参数的传统菱形位移放大机构进行实验比较研究.实验结果表明,压电双层臂柔性机构的固有频率为1330 Hz,位移放大比为4.2,同时提高了固有频率和放大比.此外,所建立的位移放大比和固有频率力学解析模型可以为新型压电柔性机构的优化设计提供理论指导.

关键词：压电执行器、微位移放大、柔性铰链、三角形位移放大机构

所属期刊栏目：28

分类号：TH113.2;TN384

资助基金：国家自然科学基金资助项目51575426,51421004

在线出版日期：2018-03-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：2557-2561,2566