機電集成SMA活齒傳動系統(tǒng)是一種集形狀記憶合金驅(qū)動和活齒減速傳動于一體的新型驅(qū)動裝置,該系統(tǒng)通過形狀記憶合金絲驅(qū)動激波器做行波運動從而帶動活齒傳動輸出轉(zhuǎn)矩。該系統(tǒng)不僅結(jié)構(gòu)簡單緊湊,而且結(jié)合了形狀記憶合金智能傳感和活齒傳動大減速比的優(yōu)點。可實現(xiàn)低速輸出和溫度智能傳感驅(qū)動等功能。在航空航天、精密儀器和機器人等尖端領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本文進行了機電集成SMA活齒傳動系統(tǒng)的工作原理分析及其結(jié)構(gòu)設(shè)計;根據(jù)brinson一維本構(gòu)方程和活齒傳動理論,建立了系統(tǒng)多場耦合靜力學(xué)方程;研究了系統(tǒng)的受力情況和輸出特性;分析了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)變化時活齒受力隨輸出軸轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律以及輸入電流對輸出特性的影響。研究發(fā)現(xiàn):系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩等輸出特性均呈周期性波動變化。通過對驅(qū)動和傳動部分做出適當(dāng)假設(shè),得到了系統(tǒng)自由振動的簡化模型;運用牛頓第二定律,推導(dǎo)了系統(tǒng)中各構(gòu)件的自由振動方程;通過考慮驅(qū)動和傳動部分的耦合邊界條件,建立了系統(tǒng)自由振動方程;通過求解得到了驅(qū)動和傳動部分的固有頻率和相應(yīng)的振動模態(tài),并分析了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)對系統(tǒng)固有頻率的影響規(guī)律�；�51單片機控制加熱和冷卻裝置,設(shè)計了機電集成SMA活齒傳動系統(tǒng)的輸入控制系統(tǒng)。通過選取適當(dāng)?shù)挠布娐?搭建了該系統(tǒng)的控制平臺并編制了控制程序。此控制電路可通過選用不同阻值的外接電阻,實現(xiàn)電壓源及軟件中周期的控制以及電流大小和頻率的調(diào)節(jié),從而滿足各種性能參數(shù)形狀記憶合金絲的電流輸入控制要求。進行了樣機的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計與連續(xù)性轉(zhuǎn)動條件驗證,完成了各零部件的加工與樣機的裝配。完成了形狀記憶合金絲的拉伸試驗和行波位移試驗,對樣機的輸出特性進行了測試試驗。結(jié)果表明:樣機能實現(xiàn)轉(zhuǎn)動,試驗轉(zhuǎn)速與理論分析的誤差為2.5%。
【學(xué)位單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TH132.41
【部分圖文】：

4 SMA圖 4-4 為 MAX471 模塊實物圖，圖 4-5 MAX471 模塊功能框圖。連接電路時應(yīng)將HDN 引腳接地(GND)保持 MAX 471 處于正常使用狀態(tài)；RS+引腳和 RS-引腳串聯(lián)到流控制電路中；為保證輸出電流與電路電流的流動方向一致，應(yīng)將 RS+引腳接電源，RS-引腳接負載端且 SIGN 引腳懸空；OUT 引腳接單片機 A/D 轉(zhuǎn)換模塊的輸入端IN3，經(jīng)芯片 xpt2046 控制 A/D 轉(zhuǎn)換模塊將采集的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號；再通 74HC245 芯片及 74HC138 譯碼器分別控制數(shù)碼管數(shù)字顯示及位選，將數(shù)字電流信實時顯示在動態(tài)數(shù)碼管上。

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本文編號：2833953