作者:诸葛鲁凯; 李杨民; 赵杰 期刊:《制造业自动化》 2020年第01期
基于柔性铰链设计了一种新型3-UPU并联微操作平台,该平台可以实现空间中的三自由度运动。该机构由三条相同的支链采用对称的方式与动、静平台相连,以压电陶瓷作为驱动装置并内置在桥式位移放大器中。通过理论计算和有限元仿真对放大器的放大比进行了误差分析,又对平台的相关性能进行了研究,结果表明该平台的设计可靠、合理。
作者:卢倩; 陈西府; 黄卫清; 孙梦馨 期刊:《仪器仪表学报》 2019年第08期
为了解决传统压电陶瓷驱动器所固有的高精度与大行程的矛盾,提出了一种新型可直接外力驱动的三自由度并联精密定位平台,利用压电直线电机直接驱动即可实现大行程与高精度定位。首先,分析了柔性铰链结构参数对其作动行程的影响机理,在此基础上设计了大行程圆柱柔性铰链,并对大行程圆柱柔性铰链的结构参数进行了模糊优化设计;接着,采用两个平移副和一个一体化、大行程圆柱形柔性铰链构建了并联分支链路,采用3条并联支路设计了2R1T并...
作者:李佳杰; 陈贵敏 期刊:《机械工程学报》 2019年第21期
微位移放大机构常常用来扩大压电陶瓷致动器的行程范围。鉴于差动式微位移放大机构具有"小结构大倍数"的特点,设计了一种新型二级差动式杠杆微位移放大机构。应用矩阵表示法对其进行了运动静力学分析,在此基础之上,以柔性铰链的分布位置及其几何特征参数为优化变量,并以提高位移放大比和减小最大应力为目标函数建立一种双目标优化模型。机构经过优化设计后位移放大倍数高达48倍,并对其进行有限元仿真分析,计算结果为44倍,理论模型...
作者:徐彬; 王传礼; 喻曹丰; 解甜 期刊:《机械传动》 2019年第10期
设计了一种以超磁致伸缩驱动器(GMA)为驱动单元,以杠杆式柔性铰链进行位移换向放大的微位移传递机构。根据弹性力学理论,在考虑柔性铰链转动中心偏移量的基础上,推导出柔性换向放大机构的放大比和固有频率表达式,运用Matlab软件优化分析柔性铰链的切割半径R和最小厚度t等几何参数,获得了柔性铰链几何参数的最优值,并对优化后的结果进行有限元分析,最后,将仿真结果与理论分析结果进行了对比。研究结果表明,理论分析与有限元分析验证...
作者:余德平; 张敏; 黄玮海; 刘金光; 姚进; 陈东生 期刊:《工程科学与技术》 2018年第02期
超声椭圆振动切削技术(ultrasonic elliptical vibration cutting,UEVC)是近年来发展起来的一种超精密加工技术,其加工装置的结构设计是当前研究的难点之一。通过分析现有的超声椭圆振动切削装置,设计了一种基于圆弧型柔性铰链结构的超声椭圆振动装置,利用有限元分析工具对该装置进行模态分析,找出了影响其谐振频率的关键结构参数并用全局优化模块优化参数,使装置的某一阶纵振和弯振模态的谐振频率一致,同时,对该装置进...
作者:王明强; 奚浩; 周赟; 纪飞飞 期刊:《机械设计与制造》 2019年第05期
当前宏微双驱动定位进给系统中微驱动平台力学性能差、精度低,且柔性铰链作为微驱动平台关键部分,直接影响着微驱动平台的定位精度等各项性能。为此,采用OptiStruct软件对微驱动定位进给系统的柔性铰链进行结构拓扑优化后,以工程塑料(ABS)为原材料通过3D打印进行加工。利用有限元对整个微动平台系统进行模态分析并通过模态试验进行了验证。最终获得柔性铰链以及整个微动平台的最优结构,在保证结构刚度、精度的同时达到了结构轻量化...
作者:李瑞奇; 杨志军 期刊:《机械设计与制造》 2018年第12期
微动平台主要以柔性铰链作为其位移导向机构,但是目前常用的弹片式柔性铰链在作为导向机构时存在严重的应力集中的现象,切口型柔性铰链由于严重的局部变形,在传递较大位移时也会产生很大的应力,而应力太大会严重影响柔性机构的疲劳寿命。运用圆倒角弹片式柔性铰链设计了一维微动平台导向机构,运用卡氏第二定理推导了其导向刚度公式,并研究了导向应力集中系数。通过与有限元分析的对比,导向刚度计算公式的最大误差为2.57%,导向应力...
作者:石志新; 罗玉峰; 陈红亮; 李贯成; 沈可微 期刊:《机械设计与制造》 2005年第07期
以一类含有柔性铰链的并联机器人为研究对象,在位置分析的基础上,导出摄动位移间映射关系,为其建立了刚度分析模型.此外,还探讨了有关刚度性能指标的问题,最后以该性能指标为目标函数对其进行了刚度优化配置.
作者:陈晓南; 袁丛清; 杨培林; 庞宣明 期刊:《应用力学学报》 2004年第04期
根据微装配及柔性铰链的特点,提出了微柔顺装置(MRCC,Micro Remote Center Compliance)并对其进行了力学分析.由平衡方程和几何相容条件推导出了三个重要的设计参数--位移刚度Kx、角位移刚度Kφ和中心距L的表达式.讨论并示例了柔性铰链的刚度系数、结构参数、位置参数对Kx、Kφ和L的影响,分析结果表明,位置参数中的转角θ对Kx、Kφ和L影响最大,而且要同时获得Kx、Kφ和L的最佳值是不可能的,只能在设计微RCC时综合考虑,选择合适的θ值.
作者:彭杰; 杨小光; 尚守锋 期刊:《时代农机》 2018年第05期
文章对直圆型柔性铰链机构的输入输出关系进行了理论计算与仿真分析,得出了一定受力条件下的变形量。理论计算结果与有限元仿真结果的误差为2.06%,证明文章的理论计算方法是行之有效的。
作者:邱丽芳; 陈明坤; 冷迎春; 王晶琳 期刊:《哈尔滨工程大学学报》 2018年第08期
针对目前具有提升功能的柔性铰链设计较少的情况,设计了一种新型提升平板折展柔性铰链(the lifting lamina emergent joint,L-LEJ),给出了其三维结构,采用伪刚体模型法推导了该提升铰链的拉伸等效刚度计算公式。通过对设计实例进行有限元仿真分析,并与应用公式计算得到的拉伸等效刚度理论值进行对比,得到拉伸刚度的理论值与仿真值基本一致,误差在5%以内,验证了拉伸等效刚度计算公式的正确性。最后,通过9组不同结构参数设计实例的理...
作者:张强; 卢泽生 期刊:《航空精密制造技术》 2005年第01期
采用平行板移动副设计了压电陶瓷驱动纳米级微进给工作台。用有限元方法系统的分析了铰链的各个几何参数对工作台的静、动态特性的影响。举例给出了如何来利用有限元方法选择铰链尺寸,使工作台各性能参数均满足设计要求。
作者:桂潇怡; 李伟鹏; 郑新涛; 黄海 期刊:《航天控制》 2018年第02期
设计研制了基座含MEMS加速度计的两轴快速反射镜样机,底部的两组MEMS加速度计测量干扰形成控制前馈,用自适应方法调节前馈系数,从而增强抑制角振动能力。样机的仿真和实验结果显示,静态精度优于1″、小信号带宽高于200Hz。仅转角反馈PID回路工作时对基座振动引起的角振动抑制-42.8dB,增加MEMS加速度前馈回路后达到-47dB。
作者:崔良玉; 王灿芳; 须颖; 贾静; 阎兵 期刊:《天津职业技术师范大学学报》 2019年第03期
针对现有生物倒置显微镜在进行细胞操作时,载物平台难以实现自动化精密定位的问题,基于柔性铰链设计了二自由度精密定位平台,采用杠杆机构对平台进行了行程放大,且将放大机构设计在平台的角落处,可充分利用显微镜有限空间。通过有限元法对定位平台进行静力学分析和模态分析。仿真结果表明:所设计的定位平台放大倍数可达3.3倍,最大行程可达500μm,刚度为0.53 N/μm,固有频率为131.49 Hz,反映平台沿x和y方向的耦合度的指标为1.3%,满足...
作者:彭惠青; 李海燕 期刊:《淮阴工学院学报》 2004年第01期
建立了一在固定运动范围内具有高精度定位能力的精密定位平台,分析了平台参数的确定方法.并通过研究该平台的第一自然共振频率,给出了提高定位平台稳定性的频率要求.
作者:李文杰 期刊:《组合机床与自动化加工技术》 2018年第12期
为提高精密定位系统几何误差、热诱导误差以及动态误差检测精度,基于刚度高、相应速度快的并联柔性铰链机构提出一种6自由度超精密线性定位系统,并对该定位系统的全范围运动进行了测量,用运动学方法计算每个执行机构所需的位移量用于补偿误差;同时提出一种基于递推法的误差补偿算法,提高了系统的定位精度;通过对5自由度直线性平台误差的实时测量和补偿,研究了6自由度超精密线性定位系统的有效性。在实际应用中,平移和旋转误差的峰...
作者:吴倩倩; 张欣婷; 梁婧; 刘赟; 李晓奇 期刊:《气象水文海洋仪器》 2017年第04期
为了使海洋光通信设备主镜组件同时满足高刚度和良好的热尺寸稳定性要求,文章针对海洋光通信设备主镜的柔性支撑进行了优化设计。根据主镜组件的结构特点,制订了柔性支撑设计方案;通过设置柔性铰链的圆弧长度、径向最薄处厚度,设计了主镜柔性支撑;最后,结合有限元分析技术,对主镜组件进行了主镜面形精度、主镜组件刚度和接触应力的仿真分析。结果表明,依据各参数的变化证明了柔性支撑设计方案是合理可行的。
作者:孙宝玉; 刘巨; 岳晓峰; 王登月; 任建岳 期刊:《哈尔滨工业大学学报》 2004年第04期
针对压电陶瓷输出位移过小的缺点,采用AE0505D16型层叠式PZT器件作为驱动器,柔性铰链作为导向机构,设计了一种超精密压电式微位移机构.该机构输出位移由原来的11.6 μm增加到100 μm,能够满足许多长行程、超精定位运动的需要.对此微位移机构进行定位准确度测试,将它作为位移补偿装置安装于精密滚珠丝杠副驱动的机床上,机床定位误差由原来的1μm降低到0.01 μm,定位准确度得到显著提高.
作者:袁晓建; 胡泓; 陈坚 期刊:《机械与电子》 2018年第03期
设计了一种适用于点胶技术的位移放大机构,并采用了一种全新的位移放大比计算公式作为结构设计的理论依据。通过实验测试发现放大比的仿真结果与实际值误差在10%以内,最后通过点胶平台测试了该放大机构点胶的可行性以及点胶的一致性。
作者:杨中艳; 苏浩; 刘丹; 孙侃; 尹世博 期刊:《航空工程进展》 2017年第04期
柔性梁的刚度性能影响风洞盒式应变天平的精准度,是发动机试验台测力试验数据精确可靠的重要保证,而柔性铰链更是柔性梁设计的关键所在。首先,借助有限元分析方法对四种典型柔性铰链进行计算分析,优选出综合刚性最好的柔性铰链形式;其次,基于选择的柔性铰链形式,研究三个关键结构参数对铰链刚度的影响;最后,设计五种不同厚度的柔性梁进行有限元分析,并加工实物模型进行加载试验验证。结果表明:铰链宽度b=40 mm、半径R=5 mm、最小厚...