基于叠加柔性铰链的超磁致伸缩驱动器建模与实验

论文摘要

为了满足高精度、大行程的需求,设计了一种基于尺蠖运动方式的超磁致伸缩直线驱动器,通过前、后箝位机构和驱动机构的相互配合,实现了驱动器的步进式位移输出。采用叠加式柔性铰链作为弹性元件,有效地改善了柔性铰链的受力情况,采用有限元法进行了强度校核和模态分析。计算了叠加式柔性铰链的等效刚度,建立了直线驱动器的动力学模型,对设计的样机进行了实验测试。实验结果表明,建立的位移模型和实验结果基本一致,最大相对误差为1. 86%;设计的驱动器稳定工作电压为1～3 V,最小和最大单步位移分别为4. 55、12. 01μm,最高工作频率为150 Hz,最快速度为1. 34 mm/s;位移输出状态稳定,单步位移最大相对误差为2. 69%。

论文目录

• 0 引言
• 1 工作原理
• 2 机构设计
•   2.1 结构设计
•   2.2 叠加式柔性铰链设计
•   2.3 预紧力和箝位设计
• 3 有限元分析
•   3.1 强度校核
•   3.2 模态分析
• 4 位移模型
• 5 实验和结果分析
•   5.1 实验系统
•   5.2 输出位移特性分析
• 6 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 周景涛,何忠波,柏果,刘国平

关键词: 直线驱动器,超磁致伸缩,柔性铰链,步进式

来源: 农业机械学报 2019年11期

年度: 2019

分类: 农业科技,工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 材料科学,机械工业

单位: 陆军工程大学石家庄校区车辆与电气工程系

基金: 国家自然科学基金项目(51275525)

分类号: TB34;TH112

页码: 404-410

总页数: 7

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