【摘要】：設計一種新型的6自由度精密微動平臺,并對其靜態(tài)和動態(tài)性能進行分析。利用3對不同方位的柔性鉸鏈設計一種能實現(xiàn)6自由度運動的柔性運動支鏈,且支鏈結構設計在同一平面,將2對支鏈對稱放置形成結構緊湊和高強度的微動平臺。采用有限元軟件ANSYS對平臺進行柔度和運動學分析,分析結果表明對稱支鏈1和3能產(chǎn)生Z和Y方向平動和繞X和Y的轉動,而對稱支鏈2和4能產(chǎn)生X和Y方向平動和繞Z和Y的轉動,所以平臺能實現(xiàn)6自由度運動,2對對稱支鏈可以實現(xiàn)運動互補且具有部分運動解耦性。對平臺進行靈敏度分析表明輸出位移與輸入位移為線性關系,平臺沿X和Z方向的位移靈敏度相同,繞X和Z方向轉角靈敏度相近,但Y方向靈敏度較小,說明平臺在Y方向上運動性能不如其他方向的。對平臺進行模態(tài)分析,從振型可看出其可實現(xiàn)6自由度方向的運動,并分析了在有和無預應力兩種情況下的固有頻率,兩者差值范圍為16.8%~33.9%,說明預應力對平臺的固有頻率有較大影響。
[Abstract]:A new 6 DOF precision fretting platform is designed and its static and dynamic performance is analyzed. Using 3 pairs of flexible hinges with different azimuth, a flexible motion chain with 6 degrees of freedom is designed, and the structure of the branch chain is designed in the same plane, and two pairs of branches are symmetrically placed to form a compact and high strength micro-moving platform. The finite element software ANSYS is used to analyze the flexibility and kinematics of the platform. The results show that symmetric branching chains 1 and 3 can produce Z and Y directions translation and rotation around X and Y. The symmetrical branching chain 2 and 4 can produce X and Y directions translation and rotation around Z and Y, so the platform can realize 6-DOF motion and can realize the complementary motion and partial kinematic decoupling of the symmetric branched chain. The sensitivity analysis of the platform shows that the output displacement is linear with the input displacement. The displacement sensitivity of the platform along X and Z directions is the same, and the sensitivity of rotation angle around X and Z directions is similar, but the sensitivity of Y direction is relatively small. It shows that the motion performance of the platform in Y direction is not as good as that in other directions. The modal analysis of the platform shows that it can realize the motion in the direction of 6 degrees of freedom, and the natural frequency of the platform with and without prestress is analyzed. The difference between them is 16.8and 33.9. it shows that the prestress has great influence on the natural frequency of the platform.
【作者單位】： 江西理工大學機電工程學院;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(51265016) 江西省教育廳科技項目(GJJ12358) 江西省科學基金資助項目(20122BAB216029) 江西理工大學科研基金資助項目(jxxj12050)
【分類號】：TH703

【參考文獻】

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【共引文獻】

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