二维解耦微位移工作台的设计和有限元分析

文中设计了一驱动器固定的二维解耦微位移工作台.根据所选微位移驱动器和微位移工作台空载达到最大位移时所需的驱动力,得到微位移工作台的理论设计刚度值,据此对微位移工作台进行设计,然后对其进行有限元计算,求得微位移工作台刚度的有限元计算值,刚度的理论值和有限元计算值吻合得很好,并且很好地解决了运动耦合问题,定位精度高.     

基于柔性铰链的微位移工作台性能分析与优化设计

柔性铰链的圆半径、最小铰链厚度、杠杆臂长等结构尺寸参数极大地影响着基于柔性铰链的微位移工作台的性能,针对于一种常用的以双柔性平行四连杆机构作导向的二维微位移工作台,分析并推导出了工作台结构参数对各性能的影响公式,并用有限元分析的方法验证了这些公式的正确性。之后建立了约束优化问题的数学模型,以具体实例介绍了用有限元分析的方法进行优化求解,得出最优设计参数的过程。     

用于二维精密定位工作台的微位移机构设计

微位移技术是精密机械与仪器的关键技术之一.本文介绍精密定位系统中的典型微位移机构,分析常用机构的特点及存在问题,并以平行板柔性铰链为基础,通过对其结构的优化,设计应用于扫描探针系统的二维定位工作台,并利用有限元方法对该工作台静态特性进行了仿真分析.     

微机电系统二维微动工作台微位移机构特性研究

结合电致伸缩陶瓷驱动器和杠杆柔性铰链机构,论述了二维微动工作台微位移机构的设计,建立了微位移机构的机电耦合模型。分析了机构的暂态响应和稳态响应及其影响因素,为微动工作台系统设计、改善微位移机构的响应速度以及控制系统参数的确定提供了理论依据。     

新型一维位移工作台的设计及特性分析

研究开发了一种能实现大量程位移和纳米级定位精度的一维位移工作台。工作台采用粗、精两级定位机构,以精密衍射光栅传感器组成工作台位移的闭环检测系统。工作台可以实现0~6 mm 的位移及1 nm的定位分辨力。文中建立了由压电陶瓷驱动和柔性铰链导向的精定位机构的机电耦合模型,进行了精定位机构的模态分析和静力学分析,并采用ANSYS软件进行了有限元仿真运算。最后给出了工作台在表面三维微观形貌测量仪中的应用结果。     

一种纳米级二维微定位工作台的设计与分析

研究开发了一种采用柔性铰链导向的二维光学调整微定位工作台,建立了工作台的简化模型,并利用结构力学理论推导出工作台沿x、y方向刚度及前二阶固有频率解析式。进行了微定位工作台固有频率及沿x、y方向刚度的试验测试,并结合解析方法和有限元方法对微定位工作台设计刚度及动力特性进行分析验证。有限元分析表明:当工作台的直角平板柔性铰链长度较小而铰链宽度较大时,其刚度、频率及驱动力较高,铰链根部应力集中也较严重。通过改变柔性铰链的特征参数,可达到控制和优化工作台固有频率、输出位移、应力分布及驱动力响应的目的,并提出了一种优选微定位工作台柔性铰链参数的简易方法。     

精密微位移工作台的设计与性能分析

在微位移技术中,柔性铰链是实现微位移和高分辨率的理想机构.结合精密磨床工作台高精度、高分辨率和大刚度的特点,以及满足工作台的工作行程和进给稳定性要求,设计了宏微两级精密进给机构;建立了柔性铰链导向机构的理论模型并进行刚度分析;详细给出了柔性铰链的参数设计、有限元分析和疲劳寿命分析.     

三自由度精密定位工作台的设计与仿真

研究设计一种以压电陶瓷为驱动器,柔性铰链机构为导轨的精密定位工作台.分析和计算柔性铰链微位移放大机构的位移放大倍数和静态刚度,建立精密定位工作台的输入输出方程,确定微定位工作台各自由度的变形量与压电陶瓷驱动器伸缩量之间的关系.最后使用ANSYS软件对微定位工作台的运动进行仿真,给出微动平台的运动范围.     

二维微动工作台微位移机构特性研究

微动工作台是微机电系统及其制造设备中的重要部件。文章结合电致伸缩陶瓷驱动器和杠杆柔性铰链机构，论述了二维微动工作台微位移机构的设计，建立了微位移机构的机电耦合模型。重点分析了机构的暂态响应和稳态响应及其影响因素，为微动工作台系统设计、改善微位移机构的响应速度以及控制系统参数的确定提供了理论依据。     

三自由度微定位工作台的设计与特性分析

设计一种用于平面磨削主动控制的新型数控微定位工作台。该工作台采用三个安装在底座上的压电陶瓷 (PZT)驱动器驱动动平台 ,三个圆形凹槽弹性铰链构成的弹性环节实现对压电陶瓷驱动器的预紧。为了提高定位精度采用三个高精度的电容式位移传感器用来测量动平台的输出 ,从而形成闭环控制系统。采用有限元分析软件ANSYS对微定位工作台的静、动态特性进行了数值分析。     

高速卧式加工中心回转工作台刚度有限元分析方法

通过对高速卧式加工中心回转工作台机械结构、工况的分析,结合其刚度性能设计指标要求．建立了回转工作台有限元分析模型,并对其约束与工况载荷进行了计算与导入。基于ANSYS平台针对THS6350高速卧式加工中心回转工作台进行刚度分析,找出了工作台的最大应力、应变部位,并对其刚度进行了校核计算：分析结果表明,此工作台结构满足刚度性能和设计指标要求     

JW型激光测微仪在动态测量应用中的研究

本文介绍了JW系列新型激光测微仪的结构、原理、特点,还介绍了利用该仪器在音箱质量检测、记忆合金伸缩特性等科研中对微振动及动态位移进行非接触测量的研究情况,并对测量结果进行了分析.     

X-Y两维宽平台大范围精密定位系统结构分析与设计

根据IC制造、超精密加工等行业的需求,研发了能够用于超精密定位系统的两维大范围、宽平台精密定位系统.根据宽平台高速运动的要求,对大跨度平台的受力变形进行了理论分析,并对系统结构的静态和动态特性进行了有限元分析.在理论研究的基础上研发了精密定位系统.所开发的系统能够保证在设计载荷下,对于承载面积为250 mm×250 mm的承载台上任意一点都能够在300 mm×300 mm范围内任意点进行精密定位.     

基于双向平面四杆机构的二维微动工作台的设计与有限元分析

基于双向平面四杆机构设计出了二维微动工作台,该工作台采用了内外双层柔性铰链支撑结构,利用压电陶瓷驱动,具有结构简单、加工方便等优点。为了验证该工作台能达到预期效果,在Pro/E中建模再导入ANSYS中进行静态分析,分析结果与计算结果吻合较好。同时在ANSYS中对微动工作台施加X和Y向不同力时,得到X和Y向位移及工作台的最大应力,通过比较得到位移与力成正比,应力与位移成正比,与公式一致,最后建立了微动工作台的动态模型,解析计算与有限元模态分析求解固有频率基本一致,说明该微动工作台基本满足要求。     

多点定位柔性夹具的结构设计

根据当前飞机蒙皮钣金件曲面复杂、种类繁多、精度要求高等特点,提出了一套柔性夹具的设计方案,并对其铰头结构进行了分析计算,建立了数学模型。对于承载横梁的设计,给出了一种优化设计思路,并检验了其合理性。     

基于压电陶瓷的摩擦式微进给机构的设计

采用摩擦驱动工作原理设计了大行程、高分辨率的步进式进给机构,该机构是压电陶瓷驱动的、滚珠丝杠传动并结合空气静压导轨实现微量进给;采用柔性4杆机构设计了压电陶瓷驱动的可调式预压装置;用有限元方法分析了柔性铰链的静态特性;对微进给机构的传动特性进行了详尽分析。     

传动轴的有限元分析与设计优化

采用集CAD与CAE一体的设计方法进行产品设计,可减少实物模型和样机的投入,避免设计缺陷,缩短产品开发周期,降低产品开发及制造成本。文中利用Pro／ENGINEER的CAE模块MECHANICA进行传动轴的强度和刚度校核,对相关设计参数发生变化引起的强度和刚度变化做了敏感度分析,还通过优化分析得到了最佳设计参数,为工程实践提供了一个可供借鉴的CAD／CAE案例。此外,用Mathcad对有限元分析结果加以计算验证,保证了设计的可靠性。     

利用数控机床工作台的回转中心设置工件零点的技巧

工件零点是工件坐标系的原点,在加工中心上一次装夹需要设置多个工件零点。利用工作台的回转中心可以同时设置多个工件零点,既准确方便,又节省辅助加工时间。     

压槽机的设计和有限元分析

文中论述了压槽机的设计过程,为增加设计的可靠性,在设计过程中,对关键零件进行了三维建模,对主要受力对象进行了有限元分析,并给出了分析结果。     

装载机动臂设计及其有限元分析

以ZL50轮式装载机工作装置动臂为研究对象,计算动臂铰点和确定动臂结构形式,完成了该装载机的动臂设计,建立动臂三维实体模型。分析动臂不同工况,利用ANSYS对其进行有限元分析。获得结构的应力分布云图及变形云图,指出了动臂中的危险点和应力集中。