【摘要】：隨著變體飛行技術(shù)的發(fā)展,新型折疊機翼飛機以其機翼可以靈活展開和折疊的特點得到了廣泛應(yīng)用。這種變換形態(tài)的飛行,使其可保持最佳氣動性能,以滿足多任務(wù)飛行時所需的不同飛行條件。機翼折疊功能的實現(xiàn)離不開作動器的驅(qū)動,并且要求作動器不僅具有大的推力以克服飛行中相應(yīng)的氣動阻力和結(jié)構(gòu)阻力,而且可實現(xiàn)大行程運動以滿足折疊角度的實現(xiàn)。由此,本文通過分析機翼折疊的需求提出了一種基于尺蠖運動原理的雙向大推力、大行程直線壓電作動器,對其驅(qū)動機理、結(jié)構(gòu)設(shè)計方法、性能測試等方面展開了研究。主要內(nèi)容如下:(1)總結(jié)了折疊翼飛機功能特點和對作動器的特性需求,系統(tǒng)闡述了壓電尺蠖式作動器特點以及研究現(xiàn)狀。(2)分析了折疊機翼構(gòu)型和動力傳動機構(gòu),利用ADAMS軟件對折疊翼構(gòu)型進行了運動學和動力學仿真,由此提出作動器輸出推力和行程的要求。(3)提出了一種基于螺旋箝位原理的雙向大推力、大行程直線壓電尺蠖式作動器,分析了壓力和拉力負載下單疊堆和雙疊堆分別驅(qū)動的工作原理。(4)通過對作動器主要功能部件的特性分析,實現(xiàn)了對各功能部件的選型和設(shè)計,利用ANSYS/Workbench軟件對主要零件進行了仿真分析,由此完成了作動器的整體設(shè)計。(5)加工制作了作動器樣機,測試了單疊堆和雙疊堆分別驅(qū)動以及換用雙頭絲杠時作動器的的輸出性能。實驗結(jié)果表明:作動器能夠滿足所設(shè)計的折疊機翼構(gòu)型的動力和行程需求。
【圖文】：

圖 1.2 行走型尺蠖式作動器尺蠖式作動器，如圖 1.2 所示。其結(jié)構(gòu)主要由兩其用于精密加工中材料的定位。該款作動器性能的限制，作動器輸出行程較小。的尺蠖式作動器提出了真正意義上的行走型尺蠖機構(gòu)和箝位機構(gòu)的動力，以提高其承載能力和輸“Inchworm”命名的商標，申請了一項尺蠖式作動移為 0.004 μm ~4 μm，最大速度可達 2 mm/s，最的尺蠖式作動器產(chǎn)品，為后續(xù)的研究提供了良好式作動器，結(jié)構(gòu)采用多層式壓電盤堆疊在一起以首次提出了利用柔性放大機構(gòu)進行箝位夾持的尺動原理為：壓電疊堆 1 和 2 組成伸縮機構(gòu)，壓電將壓電疊堆的振幅放大，以實現(xiàn)運動，其空載下

圖 1.15 楊宜民等設(shè)計的尺蠖式作動器 1999 年，，清華大學李勇等[64]提出了一種尺鉸鏈機構(gòu)進行箝位，如圖 1.16 所示。該結(jié)構(gòu)缺于作動器的小型化與高頻響。2001 年，哈爾濱作動器，采用微脊式箝位結(jié)構(gòu)使得輸出推力可不適合大行程作動。2004 年，天津大學的趙美蓉等[66]提出了一統(tǒng)單作動器結(jié)構(gòu)改為雙作動器結(jié)構(gòu)，采用一種動，該作動器最小步距小于 6nm，行程大于 10和 1.4 N。2006 年，吉林大學劉建芳等[67]利用柔順機分辨率高、行程大和運行平穩(wěn)等優(yōu)勢。緊接著動的方式以及薄壁柔性鉸鏈微變形結(jié)構(gòu)設(shè)計了示。結(jié)構(gòu)采用壓電疊堆為動力源，提高了箝位和行程大于 360°，但其驅(qū)動力較小，為 30 N。
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：V24

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