| 基于液压微位移放大结构的新型压电陶瓷直接驱动阀设计及仿真 |
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| 引用本文： | 俞军涛,焦宗夏,吴帅.基于液压微位移放大结构的新型压电陶瓷直接驱动阀设计及仿真[J].机械工程学报,2013,49(2):151-158. |
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| 作者姓名： | 俞军涛 焦宗夏 吴帅 |
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| 作者单位： | 北京航空航天大学电气工程与自动化学院 北京100191 |
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| 基金项目： | 国家杰出青年科学基金资助项目 |
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| 摘 要： | 研制一种基于液压微位移放大结构的压电陶瓷直接驱动伺服阀,实现大流量高频响的要求。针对压电陶瓷输出力大但输出位移小的特点,设计出一种新型的液压微位移放大结构,由柔性铰链膜片式大活塞、密闭容腔、小活塞及压力调节和测量装置构成。采用叠堆式压电陶瓷驱动大活塞,改变密闭容腔内油液的体积形态,放大小活塞端输出位移,驱动滑阀阀芯运动。大活塞采用膜片结构,降低压电陶瓷叠堆的负载,提高密封性能。针对刚性膜片刚度和强度矛盾的问题,设计柔性铰链膜片,对该膜片结构的刚度进行理论分析和数值计算验证。应用有限元方法对结构及各参数进行优化设计,并对最终结构进行刚度和强度分析。基于试制原理样机参数,建模仿真表明液压位移放大倍数9倍,阀芯位置控制误差小于1%。频宽超过550 Hz。试验测得流量曲线,7 MPa压力下,控制流量达到17 L/min。
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| 关 键 词： | 压电陶瓷 液压位移放大 直接驱动阀 柔性铰链 有限元法 |
Design and Simulation Study on New Servo Valve Direct Driven by Piezoelectric Actuator Using Hydraulic Amplification |
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| YU Juntao
,
JIAO Zongxia
,
WU Shuai.Design and Simulation Study on New Servo Valve Direct Driven by Piezoelectric Actuator Using Hydraulic Amplification[J].Chinese Journal of Mechanical Engineering,2013,49(2):151-158. |
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| Authors: | YU Juntao JIAO Zongxia WU Shuai |
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| Affiliation: | (School of Automation Science and Electrical Engineering,Beihang University,Beijing 100191) |
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