本文關(guān)鍵詞：基于拉彎柔性鉸鏈的二級(jí)微位移放大機(jī)構(gòu)

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【摘要】：柔順機(jī)構(gòu)是一種利用柔性構(gòu)件本身的彈性變形來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)、力、能量的傳遞和轉(zhuǎn)換的新型機(jī)構(gòu)。與傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)相比，它可以減少零件數(shù)目，縮短裝配時(shí)間，簡(jiǎn)化制造過(guò)程，且構(gòu)件之間無(wú)縫隙和摩擦，能提高機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)精度及使用壽命。 本文系統(tǒng)敘述了基于拉彎柔性鉸鏈二級(jí)微位移放大機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、建模、優(yōu)化和實(shí)測(cè)的全過(guò)程。首先，本文在分析了杠桿式放大機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法和工作原理的基礎(chǔ)上，通過(guò)級(jí)聯(lián)設(shè)計(jì)得到一種新型全柔順微位移放大機(jī)構(gòu)，此機(jī)構(gòu)具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、高精度、大行程等優(yōu)點(diǎn)；其次，本文對(duì)新型微位移放大機(jī)構(gòu)進(jìn)行了建模，主要建立了理論模型與ANSYS仿真模型，其中理論模型又包括機(jī)構(gòu)偽剛體模型、經(jīng)典力學(xué)模型和能量法（最小作用量原理）模型；再則，為了簡(jiǎn)化優(yōu)化過(guò)程，在對(duì)整個(gè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，本文提出了兩步式優(yōu)化的思想，第一步先對(duì)整個(gè)機(jī)構(gòu)尺寸進(jìn)行優(yōu)化，主要是確定整體機(jī)構(gòu)的大致尺寸以及機(jī)構(gòu)中柔性鉸鏈的大致位置，第二步是對(duì)機(jī)構(gòu)中各個(gè)柔性鉸鏈進(jìn)行優(yōu)化，主要是柔性鉸鏈的自身切口型式以及具體參數(shù)；最后，本文根據(jù)優(yōu)化后的機(jī)構(gòu)參數(shù)加工出了實(shí)物模型，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論分析結(jié)果以及仿真結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析，驗(yàn)證了理論設(shè)計(jì)的合理性。 考慮到機(jī)構(gòu)受壓可能會(huì)出現(xiàn)整體或局部壓桿失穩(wěn)的問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)的新型微位移放大機(jī)構(gòu)為全拉式機(jī)構(gòu)即在工作時(shí)機(jī)構(gòu)整體處于受拉狀態(tài)，這也是新型微位移放大機(jī)構(gòu)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】：微位移放大機(jī)構(gòu) 全柔順 級(jí)聯(lián)設(shè)計(jì) 兩步式優(yōu)化 全拉式機(jī)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TH112
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-13
• 1.1 微位移放大機(jī)構(gòu)研究背景7
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及研究意義7-9
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容及目標(biāo)9-13
• 1.3.1 課題來(lái)源及主要工作9-10
• 1.3.2 論文章節(jié)安排10-13
• 第二章 新型全柔順微位移放大機(jī)構(gòu)的構(gòu)型設(shè)計(jì)13-31
• 2.1 全柔順微位移放大機(jī)構(gòu)概述13-17
• 2.1.1 全柔順微位移放大機(jī)構(gòu)類(lèi)型及其原理概述13-15
• 2.1.2 柔性鉸鏈通用模型簡(jiǎn)介15-17
• 2.2 新型微位移放大機(jī)構(gòu)構(gòu)型設(shè)計(jì)要求17-19
• 2.2.1 新型微位移放大機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要求17-18
• 2.2.2 新型微位移放大機(jī)構(gòu)構(gòu)型分析18-19
• 2.3 基于通用模型柔性鉸鏈的微位移放大機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)19-28
• 2.3.1 最初設(shè)想模型19-21
• 2.3.2 最初模型簡(jiǎn)化理論分析21-23
• 2.3.3 最初模型 ANSYS 仿真分析23-24
• 2.3.4 對(duì)稱(chēng)式機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)24-28
• 2.4 本章小結(jié)28-31
• 第三章 新型微位移放大機(jī)構(gòu)的理論建模及柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)通用型模型31-55
• 3.1 理論模型初步分析31-32
• 3.2 局部與整體坐標(biāo)系下形變求解的異同32-35
• 3.3 機(jī)構(gòu)偽剛體模型35-38
• 3.4 機(jī)構(gòu)精確理論模型分析38-50
• 3.4.1 靜力學(xué)建模分析39-40
• 3.4.2 靜力學(xué)模型40-48
• 3.4.3 能量法模型48-50
• 3.5 柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)通用型模型50-53
• 3.6 本章總結(jié)53-55
• 第四章 新型全柔順微位移放大機(jī)構(gòu)的優(yōu)化及仿真分析55-77
• 4.1 微位移放大機(jī)構(gòu)的整體分析及機(jī)構(gòu)優(yōu)化的必要性55-57
• 4.2 機(jī)構(gòu)優(yōu)化方法簡(jiǎn)介57-59
• 4.3 微位移放大機(jī)構(gòu)整體尺寸優(yōu)化59-68
• 4.3.1 機(jī)構(gòu)分塊分析及其優(yōu)化59-64
• 4.3.2 對(duì)稱(chēng)機(jī)構(gòu)一半模型整體尺寸優(yōu)化64-68
• 4.4 機(jī)構(gòu)中柔性鉸鏈參數(shù)優(yōu)化68-73
• 4.4.1 機(jī)構(gòu)中柔性鉸鏈參數(shù)優(yōu)化前參數(shù)設(shè)定69-70
• 4.4.2 機(jī)構(gòu)中柔性鉸鏈參數(shù)優(yōu)化過(guò)程及結(jié)果70-73
• 4.5 機(jī)構(gòu)優(yōu)化前后仿真分析及理論分析對(duì)比73-76
• 4.5.1 優(yōu)化前后機(jī)構(gòu) ANSYS 仿真分析73-75
• 4.5.2 優(yōu)化前后仿真分析與理論分析對(duì)比75-76
• 4.6 本章總結(jié)76-77
• 第五章 全柔順微位移放大機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)測(cè)量77-87
• 5.1 實(shí)物模型及實(shí)驗(yàn)設(shè)備介紹77-80
• 5.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試80-85
• 5.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析85-86
• 5.4 小結(jié)86-87
• 第六章 結(jié)論與展望87-89
• 6.1 本文總結(jié)87-88
• 6.2 展望88-89
• 致謝89-91
• 參考文獻(xiàn)91-95
• 在讀碩士期間科研情況95-96

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 朱優(yōu)兵;朱林劍;苑順鵬;曹向崢;;超磁致伸縮諧波電機(jī)的微位移放大器研究[J];微特電機(jī);2016年10期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 李庚;空間大撓度梁的變形計(jì)算及其在空間柔順機(jī)構(gòu)建模中的應(yīng)用[D];西安電子科技大學(xué);2016年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 杜志元;橋式柔順微定位平臺(tái)的設(shè)計(jì)、優(yōu)化與實(shí)驗(yàn)研究[D];山東大學(xué);2016年

2 朱優(yōu)兵;超磁致伸縮諧波電機(jī)特性研究[D];大連理工大學(xué);2016年

3 王康;基于氣壓驅(qū)動(dòng)的宏/微二維進(jìn)給位移臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];江蘇科技大學(xué);2016年

4 劉柯佳;基于柔性鉸鏈的壓電作動(dòng)器優(yōu)化設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究[D];南京航空航天大學(xué);2016年

5 徐杰;平面柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)的快速建模與分析安卓應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)[D];西安電子科技大學(xué);2015年

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本文編號(hào)：991630