压电驱动微位移放大机构的设计

介绍了几种用于压电驱动的微位移放大原理 ,并简单说明了各放大原理的特点。提出了微位移放大机构设计的原则 ,通过实例说明了位移放大机构合理设计的必要性。     

压电驱动微位移放大机构放大特性的研究

对于微小扭矩加载系统中的压电驱动微位移放大机构,建立了精确的有限元模型,对微位移放大机构在不同驱动力下的位移输出,利用有限元分析软件Nastran 2001进行了仿真分析,得到了较为准确的特性参数放大比,实验结果验证了仿真分析的准确性。     

压电双晶片型微位移放大机构研究

介绍了以压电双晶片作为驱动元件,由三角放大机理构造的柔性铰链机构作为位移输出的微位移放大机构.通过理论计算、建模等对微位移放大机构进行设计,制作了微位移放大机构的样机,并进行了试验.对得到的测试数据进行分析,研究结果表明,采用压电材料作为精密设备的驱动元件性能良好,所研制压电双晶片型微位移放大机构原理,可推广应用到其他...     

菱形压电微位移放大机构的设计

为提高叠层压电陶瓷作动行程,并使之具有往复对称作动的特性,提出一种基于三角放大原理的菱形压电微位移放大机构。该机构以叠层压电陶瓷作为驱动元件,利用三角位移放大原理,在放大叠层压电陶瓷位移输出的同时,实现在平衡位置两侧的双向主动输出。提出了相应的驱动方法,实现了对该机构输出方向和大小的控制。分析了机构的工作原理,通过解析计算得到该机构的理论放大倍数为2.9,与所建立有限元模型通过仿真计算得到放大倍数2.5相近。制作了试验样机并进行了试验验证,结果显示:该机构在驱动电压为200V时最大输出位移为(32±16)μm,对叠层压电陶瓷位移输出的放大比例为2.4倍,与理论计算相近;频率响应试验表明信号频率对位移输出影响较小。提出的设计方案实现了位移放大和位移双向主动输出这两个预期目标。     

压电驱动水压换向阀中放大机构的设计

为解决传统电磁换向阀耗能高的缺点,采用压电陶瓷来驱动水压换向阀。在文中提出了压电驱动水压液压换向阀的结构形式,设计了所需大输出位移的柔性铰链结构,对本柔性铰链进行了理论的位移损失分析,最终对不同负载力下柔性铰链输出位移进行了仿真。分析与仿真表明:本柔性铰链放大机构在负载力70N时,输入端位移为0.05mm时,输出位移为0.346mm,此时放大倍数为6.92。     

一种微位移放大机构的设计与仿真

根据差式杠杆位移放大原理设计了一种新型微位移放大机构.计算和推导了该位移放大机构的位移放大倍数和静态刚度,分析了柔性铰链结构参数对微位移放大机构刚度的影响,并对理论计算结果和ANSYS仿真结果进行了对比.结果表明,理论计算值和有限元仿真结果之间存在一定的差异.     

压电陶瓷微位移驱动技术研究

精密异形非圆回转曲面的加工是精密加工中很重要的内容,微位移驱动技术是其中的关键技术.目前,微位移驱动元件种类很多,从控制精度和可操作性分析,压电陶瓷驱动有其独特的优点,但它的输出位移小,而且对于一定的驱动电源,输出幅度与输出频率负相关,这在很大程度上制约了它在高频响较大幅度位移输出场合的应用.为此首先对压电陶瓷的静、动态驱动特性进行了分析,并就特定PZT(Piezoelectric translator)进行了试验,在此基础上说明了该类微位移驱动有效的加工范围和改善其输出特性的措施,并提出了一种在较高频率下输出较大位移的方法,通过对系统进行数学建模进行了分析讨论,指出了其应用前景.     

应用于压电叠堆泵的微位移放大机构

提出了一种应用于压电叠堆泵的微位移放大机构,该机构以压电叠堆(积层式压电微位移器)为驱动元件,通过基于三角形放大原理的柔性铰链放大机构,放大压电叠堆的输出位移。同时,设计、研制了实验装置,并在试制样机上对其静、动态特性进行了实验。实验测试结果表明:该机构对压电叠堆输出位移的放大倍数达到5倍,并且该机构具有线性良好、高分辨率、高频响应等特点。由有限元分析得到的固有频率达到了1.8 kHz,实际测量的固有频率为1.5 kHz。     

压电陶瓷微位移驱动技术的研究

精密异形非圆回转曲面的加工是精密加工中很重要的内容，微位移驱动技术是其中的关键技术。压电陶瓷驱动控制精度高、可操作性强，但它的输出位移小，而且对于一定的驱动电源．输出幅度与输出频率负相关，制约了它在高频响、较大幅度位移输出场合中的应用。文章首先对压电陶瓷的静、动态驱动特性进行了分析，并就特定PZT(Piezoelectric Translator)进行了实验．在此基础上提出了该类微位移驱动有效的加工范围和改善其输出特性的措施，提出了一种在较高频率下输出较大位移的方法。     

柔性铰链微位移放大机构工作性能仿真

为了获得足够的机器人工作空间 ,微动并联机器人平台之间的支链均采用了基于柔性铰链的微位移放大机构。本文对微位移放大机构设计方案进行仿真分析。确保压电执行器既不会被弹性力封锁 ,柔性铰链处的应力也不超过许用应力。根据仿真结果设计的微位移放大机构保证了微动并联机器人的工作性能。     

直驱式单出杆对称液压促动器电液伺服系统研究

设计一种新型液压促动器,采用直驱式容积控制技术与单出杆对称液压缸相结合,具有控制灵活、出力大、无溢流节流损失、发热量低、效率高、正反向运动特性相同等优点。对系统中各元件进行深入剖析,建立系统非线性模型,进行AMESim/Simulink联合仿真,并与传统的线性传递函数模型仿真结果进行对比分析,探究系统死区非线性的成因,同时搭建实验平台进行研究,验证了仿真结果的正确性。     

基于膜式液压放大的压电驱动器设计与试验

为解决叠堆式压电陶瓷输出位移微小的问题,结合液压放大的优点,提出了一种基于膜式液压放大的压电驱动器,并对关键部件--橡胶膜片进行有限元静力学、模态等分析。分析结果表明：橡胶膜片具有足够的安全强度和良好的工作频宽。在此基础上,研制其实物样机,搭建其测控平台,并进行了试验研究。开环试验结果表明：在0～100V电压控制下,所研制的压电驱动器输出位移范围为0～0.24mm,放大比约为5;闭环控制试验结果表明：采用分段PID的驱动器控制效果优于采用常规PID的控制效果,稳态误差约为±0.5μm。     

压电双晶片直接驱动式伺服阀的研究

提出一种利用压电陶瓷片直接驱动的伺服阀,其具有高于传统电磁式伺服阀的频宽与分辨率,该伺服阀的机械结构简单,抗干扰能力强。分析了双压电晶片的静、动态特性,制造了双晶片直接驱动式伺服阀样机。     

压电陶瓷驱动微小型步行机的设计与仿真研究

为适应微细操作的需要,研制了一种压电陶瓷驱动的微小型步行机样机。该样机利用仿生蠕动原理,能方便地实现平面上三自由度运动。分析了步行机的移动机理及结构组成。基于ADAMS的动力学仿真结果分析了各种因素(包括步行机与运动平面的摩擦状况、激励电压的幅值和频率等)对步行机运动的影响。仿真结果表明了运动的可行性。     

新型油润滑电动伺服作动器的仿真与设计研究

为解决现有油润滑电动伺服作动器易产生气蚀、使用寿命较低等问题,提出了一种新型的油润滑系统方案。通过对其进行数学建模,在AMESim软件中对新型的油润滑系统进行了仿真研究,分析了氮气蓄气压力和排油孔直径对系统工作性能的影响,结合应用实例说明了通过仿真寻求新型油润滑系统最优设计参数的方法。根据所设计的新型油润滑系统制作了油润滑电动伺服作动器,并进行了随动控制试验,控制效果比较理想。基于此技术制作的六自由度电伺服运动平台已应用于长影世纪城动感影院,应用实践表明了新型油润滑系统方案及其设计方法的合理性。     

进口RD阀液压伺服执行器的国产化改造

针对某钢铁企业在使用80年代进口大型阀门RD阀液压伺服执行器过程中存在的问题,实施了该设备的国产化改造。改造后的液压伺服执行器采用电反馈装置取代原设备中的机械反馈装置,将原设备封闭式液压系统改造或开放式液压系统,实现了液压伺服执行器的计算机在线监测,测试和使用结果表明,改造后的液压伺服执行器具有更好的静、动态性能。     

一种直动式电液伺服阀的驱动装置研究

该文涉及一种耐高污染直动式电液伺服阀的驱动装置,属于机电一体化范畴的电动―液压自动控制系统领域。耐高污染电液伺服阀具有响应速度快,不会堵塞,坚固耐用的特点。该文从贴近实际使用角度出发介绍了一种全新设计的、简化的直线驱动装置的机械和电器结构。     

压电驱动器激励的触觉显示器结构设计及有限元分析

本文针对表面纹理质地触感再现,借助有限元软件ANSYS11.0,设计了压电驱动器激励的触觉显示器。利用压电陶瓷的逆压电效应,在压电双晶陶瓷片上下表面施加稳态正弦激励电压,激发整个装置共振;调节电压的峰峰值和频率,激发出不同的振动模式以得到不同的振动响应,从而产生不同的触感。根据粗糙度的定义证实了装置的可行性,为最终研制出一种组合式、高密度、可独立精确控制各振子振动模式的触觉显示器装置提供了可靠的依据。     

直驱式容积控制液压促动器电液伺服系统研究

设计了一种应用于FAST工程的基于直接驱动式容积控制技术的新型液压促动器电液伺服系统,系统具有控制灵活、出力大、溢流损失小、发热低、节能、集成度高等优点。对其进行了数学建模分析、仿真分析及实验研究,结果表明系统工作性能稳定,精度高,能较好的满足FAST工程的使用需求,具有良好的实用性。     

新型集成式压电作动器中的液压传动原理

以科研成果深化与延伸课程教学模式为目标,探索利用新型集成式压电作动器科研成果反哺《液压与气压传动》课程研究性教学方法、教学模式以及实施策略,剖析新型集成式压电作动器中所蕴含的流体力学、液压泵、液压控制阀、液压缸以及蓄能器等液压元件的新型结构及其集成原理,深化液压技术主要知识点的原理解析与应用实例认识。拓展《液压与气压传动》课程教学内容广度与深度,构建完成《液压与气压传动》课程研究性教学新模式的实施路径与实施策略。