【摘要】：采用新型高精度類Ⅴ型柔性鉸鏈設(shè)計(jì)了柔性微位移放大機(jī)構(gòu),以減小該類機(jī)構(gòu)的寄生運(yùn)動(dòng)并提高其動(dòng)力學(xué)性能。對(duì)類Ⅴ型柔性鉸鏈與最常見(jiàn)的高精度直圓型柔性鉸鏈的性能進(jìn)行了比較;在考慮柔性鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)中心偏移量的基礎(chǔ)上,基于彈性力學(xué)和材料力學(xué)理論推導(dǎo)了基于類Ⅴ型柔性鉸鏈和基于直圓型柔性鉸鏈的兩類二級(jí)杠桿式微位移放大機(jī)構(gòu)的放大比。采用ANSYS軟件,建立了放大機(jī)構(gòu)的有限元模型,驗(yàn)證了位移放大比的理論推導(dǎo),并對(duì)上述兩類放大機(jī)構(gòu)的位移放大比、寄生運(yùn)動(dòng)和固有頻率進(jìn)行了仿真和比較。有限元分析結(jié)果顯示:基于類Ⅴ型柔性鉸鏈的放大機(jī)構(gòu)有著更小的寄生運(yùn)動(dòng)和更高的固有頻率,且前2階固有頻率分別是基于直圓型柔性鉸鏈放大機(jī)構(gòu)的1.68倍和1.41倍。最后,采用微視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量了兩類放大機(jī)構(gòu)的位移放大比和寄生運(yùn)動(dòng)。結(jié)果表明:基于類Ⅴ型和直圓型柔性鉸鏈放大機(jī)構(gòu)的放大比和相對(duì)寄生運(yùn)動(dòng)比分別為4.387、4.529和0.314 7、0.334 2,顯示類Ⅴ型柔性鉸鏈用于微位移放大機(jī)構(gòu)可有效減小寄生運(yùn)動(dòng)并提高動(dòng)力學(xué)性能。
【作者單位】： 華南理工大學(xué)廣東省精密裝備與制造技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.U1501247,No.51605166,No.U1609206) 廣東省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.S2013030013355)
【分類號(hào)】：TH112

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本文編號(hào)：2531410