本文關(guān)鍵詞：典型柔性鉸鏈及其杠桿型柔順機(jī)構(gòu)的理論與實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：柔順機(jī)構(gòu)在精密定位、微操作、微制造等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用，具有傳統(tǒng)剛性機(jī)構(gòu)難以比擬的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為了機(jī)構(gòu)領(lǐng)域研究的一大重點(diǎn)。本文將對(duì)柔順機(jī)構(gòu)的兩個(gè)重要部件——柔性鉸鏈及其杠桿型柔順機(jī)構(gòu)進(jìn)行探討和學(xué)習(xí)。 首先，本文提出了柔性鉸鏈模塊化的概念，將五種典型的柔性鉸鏈（圓弧型、角圓型、橢圓型、雙曲線型和拋物線型柔性鉸鏈）分別分解為左右對(duì)稱的兩個(gè)模塊，選擇模塊化的雙曲線型柔性鉸鏈和角圓型柔性鉸鏈組成了橫向不對(duì)稱柔性鉸鏈�？紤]了橫向不對(duì)稱柔性鉸鏈不同固定端其性能不同，并且其旋轉(zhuǎn)中心不在其幾何中心上，通過(guò)重組模塊化柔性鉸鏈的柔度封閉方程得到了新設(shè)計(jì)柔性鉸鏈的柔度封閉方程。同時(shí)給出了計(jì)算柔性鉸鏈最大應(yīng)力的公式。用ANSYS模擬有限元分析檢驗(yàn)理論公式的正確性。 其次，根據(jù)柔度、精度、柔度精度比率和最大應(yīng)力，，從理論上比較了雙曲線-角圓型、角圓-雙曲線型、圓弧型、角圓型、橢圓型、雙曲線型和拋物線型柔性鉸鏈，并得出了相關(guān)結(jié)論。 再次，提出一種準(zhǔn)確的、簡(jiǎn)便的適用于分析基于柔性鉸鏈的杠桿型柔順機(jī)構(gòu)的模型，該模型考慮了柔性鉸鏈各個(gè)自由度的變形對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的影響。以基于柔性鉸鏈的單級(jí)和二級(jí)杠桿型柔順機(jī)構(gòu)為例，用該模型分析了這兩種機(jī)構(gòu)，并用有限元分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該模型的正確性。 最后，介紹了基于柔順機(jī)構(gòu)微米級(jí)位移測(cè)量的實(shí)驗(yàn)。先介紹了該實(shí)驗(yàn)使用的各種重要儀器以及其使用方法。再以一自由度微動(dòng)平臺(tái)為分析對(duì)象，從理論、模擬和實(shí)驗(yàn)上分析可能影響該實(shí)驗(yàn)的因素。設(shè)計(jì)了一種用于柔順機(jī)構(gòu)微動(dòng)平臺(tái)的可控楔塊預(yù)緊機(jī)構(gòu)。
【關(guān)鍵詞】：杠桿型柔順機(jī)構(gòu) 柔性鉸鏈 柔度 精度 最大應(yīng)力
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH112
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 引言10
• 1.2 研究背景10-13
• 1.3 研究現(xiàn)狀13-17
• 1.3.1 缺口型柔性鉸鏈13-15
• 1.3.2 基于柔性鉸鏈的杠桿型柔順機(jī)構(gòu)15-17
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容及目的17-19
• 第二章 典型柔性鉸鏈的模塊化與重組19-41
• 2.1 引言19
• 2.2 典型柔性鉸鏈的模塊化19-25
• 2.2.1 圓弧型柔性鉸鏈22-23
• 2.2.2 角圓型柔性鉸鏈23-24
• 2.2.3 橢圓型柔性鉸鏈24
• 2.2.4 雙曲線型柔性鉸鏈24-25
• 2.2.5 拋物線型柔性鉸鏈25
• 2.3 典型柔性鉸鏈的重組25-30
• 2.3.1 雙曲線-角圓型柔性鉸鏈26-28
• 2.3.2 角圓-雙曲線型柔性鉸鏈28-30
• 2.4 柔性鉸鏈最大應(yīng)力分析30-32
• 2.5 理論公式的檢驗(yàn)32-35
• 2.5.1 柔度封閉方程的檢驗(yàn)32-34
• 2.5.2 最大應(yīng)力公式的檢驗(yàn)34-35
• 2.6 柔性鉸鏈性能比較35-40
• 2.6.1 柔度的比較35-36
• 2.6.2 精度的比較36-37
• 2.6.3 柔度精度比率的比較37-39
• 2.6.4 最大應(yīng)力的比較39-40
• 2.7 本章小結(jié)40-41
• 第三章 基于柔性鉸鏈的杠桿型柔順機(jī)構(gòu)的建模41-53
• 3.1 引言41
• 3.2 基于柔性鉸鏈的杠桿型柔順機(jī)構(gòu)的分析41-46
• 3.3 用基于柔性鉸鏈的單級(jí)杠桿型柔順機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)理論模型46-49
• 3.4 用基于柔性鉸鏈的二級(jí)杠桿型柔順機(jī)構(gòu)微動(dòng)平臺(tái)檢驗(yàn)理論模型49-52
• 3.4.1 基于柔性鉸鏈的二級(jí)杠桿型柔順機(jī)構(gòu)微動(dòng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)49-51
• 3.4.2 基于柔性鉸鏈的二級(jí)杠桿型柔順機(jī)構(gòu)微動(dòng)平臺(tái)的有限元分析51-52
• 3.5 本章小結(jié)52-53
• 第四章 基于柔順機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)研究53-73
• 4.1 引言53
• 4.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)53-60
• 4.2.1 壓電陶瓷控制器和壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器53-56
• 4.2.2 雙頻激光干涉儀系統(tǒng)56-59
• 4.2.3 隔振臺(tái)59-60
• 4.3 影響位移測(cè)量的因素60-68
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)分析60-62
• 4.3.2 壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器損壞62
• 4.3.3 壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器推力不足62-63
• 4.3.4 壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器剛度不足63-64
• 4.3.5 楔塊預(yù)緊機(jī)構(gòu)自鎖失效64-65
• 4.3.6 平臺(tái)邊框剛度不足65-66
• 4.3.7 固定平臺(tái)基座移動(dòng)66
• 4.3.8 新平臺(tái)的設(shè)計(jì)66-68
• 4.4 一種用于柔順機(jī)構(gòu)微動(dòng)平臺(tái)的可控楔塊預(yù)緊機(jī)構(gòu)68-69
• 4.5 基于柔性鉸鏈的二級(jí)杠桿型柔順機(jī)構(gòu)微動(dòng)平臺(tái)的位移測(cè)量69-72
• 4.6 本章小結(jié)72-73
• 結(jié)論與展望73-75
• 參考文獻(xiàn)75-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果81-82
• 致謝82-84
• 附件84

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王創(chuàng),張海峰;國(guó)外納米技術(shù)在導(dǎo)彈和航天領(lǐng)域的應(yīng)用研究[J];飛航導(dǎo)彈;2002年01期

2 袁俊;納米技術(shù)及其對(duì)科技產(chǎn)業(yè)革命的影響[J];中國(guó)工程科學(xué);2001年10期

3 曹鋒;焦宗夏;;雙軸橢圓柔性鉸鏈的設(shè)計(jì)計(jì)算[J];工程力學(xué);2007年04期

4 孫曉剛,王建華,曾效舒,程國(guó)安;納米技術(shù)對(duì)其他學(xué)科及其人類的影響[J];華東交通大學(xué)學(xué)報(bào);2001年01期

5 才海男,馬秀蘭,李鵬生,浦昭邦,周兆英;微機(jī)械技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1997年06期

6 李圣怡,黃長(zhǎng)征,王貴林;微位移機(jī)構(gòu)研究[J];航空精密制造技術(shù);2000年04期

7 徐峰,文貴林;納米定位技術(shù)的進(jìn)展[J];機(jī)電工程;2001年03期

8 王建林,胡小唐;納米定位技術(shù)研究現(xiàn)狀[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與研究;2000年01期

9 侯文峰;張憲民;;雙軸矩形截面角圓形柔性鉸鏈回轉(zhuǎn)精度分析[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2010年17期

10 白春禮;納米科技及其發(fā)展前景[J];科學(xué)通報(bào);2001年02期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 姚燕生;多自由度微位移工作臺(tái)的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2003年

2 魏玉鳳;納米六自由度微動(dòng)工作臺(tái)機(jī)械設(shè)計(jì)[D];合肥工業(yè)大學(xué);2004年

3 陸毅華;基于顯微視覺(jué)導(dǎo)向的光掩模特征尺寸的精密測(cè)量與研究[D];華南理工大學(xué);2010年

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