弹性铰链研究 被引量：45

1

作者 辛洪兵 郑伟智 赵罘 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2003年第1期89-93,共5页

弹性铰链是一种在精密机械中广泛应用的新型铰链形式。本文概括了常用的弹性铰链类型 ,总结了各种切口形状弹性铰链的特点 ,对单轴双圆弧和单轴单圆弧的弹性铰链作了比较 ,最后介绍了弹性铰链的加工及应用情况。

关键词 弹性铰链 切口形状 拉伸刚度 转角刚度

下载PDF 职称材料

压电驱动微位移放大机构的设计 被引量：17

2

作者 郑伟智 辛洪兵 赵罘 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2003年第6期966-967,共2页

介绍了几种用于压电驱动的微位移放大原理 ,并简单说明了各放大原理的特点。提出了微位移放大机构设计的原则 ,通过实例说明了位移放大机构合理设计的必要性。

关键词 压电陶瓷 弹性铰链 放大机构

下载PDF 职称材料

压电谐波电机位移放大机构的设计 被引量：11

3

作者 辛洪兵 郑伟智 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2003年第5期370-372,375,共4页

压电谐波电机是一种基于谐波传动原理的新型低速电机,它由压电波发生器、柔轮、刚轮等组成。压电波发生器由八组以上压电驱动器及弹性铰链位移放大机构组合而成。该文在研究了杠杆、三角、压曲三种位移放大原理后,根据这三种放大原理设... 压电谐波电机是一种基于谐波传动原理的新型低速电机,它由压电波发生器、柔轮、刚轮等组成。压电波发生器由八组以上压电驱动器及弹性铰链位移放大机构组合而成。该文在研究了杠杆、三角、压曲三种位移放大原理后,根据这三种放大原理设计出压电谐波电机的弹性铰链一体化位移放大机构。分析了影响放大机构性能的因素。介绍了放大机构的制造方法。 展开更多

关键词 压电谐波电机 压电驱动器 位移放大机构 弹性铰链

下载PDF 职称材料

超精密磨削微进给工件平台的研制 被引量：4

4

作者 阎兵 田延岭 +1 位作者 张大卫 张铁城 《天津职业技术师范学院学报》 2002年第1期1-5,共5页

采用弹性铰链作为预紧机构,采用压电陶瓷作动器作为驱动机构,设计了一种超精密磨削辅助工件平台。具有结构简单、位移分辨率高、动态响应速度快等优点。文中通过试验研究了其在开环和闭环控制下的静态和动态特性,结果表明,其中心部位静... 采用弹性铰链作为预紧机构,采用压电陶瓷作动器作为驱动机构,设计了一种超精密磨削辅助工件平台。具有结构简单、位移分辨率高、动态响应速度快等优点。文中通过试验研究了其在开环和闭环控制下的静态和动态特性,结果表明,其中心部位静态刚度达到200N/μm,Z向的固有频率达到1289Hz。 展开更多

关键词 超精密磨削 微进给工件平台 研制 压电陶瓷驱动器 静动态特性 弹性铰链 位移分辨率 开环 闭环 平台中心部件

下载PDF 职称材料

基于有限元分析的纳米级微进给平台设计 被引量：3

5

作者 阎兵 田延岭 +1 位作者 张大卫 张铁城 《天津职业技术师范学院学报》 2003年第1期1-4,共4页

设计了一种利用弹性铰链作为预紧机构、高精度滚动导轨作为导向机构的单PZT驱动的微进给平台。利用有限元方法对微进给平台的结构和静、动态特性进行了研究。在静态特性中着重分析了微进给平台的静态刚度,得出整个动平台的工作平面上的... 设计了一种利用弹性铰链作为预紧机构、高精度滚动导轨作为导向机构的单PZT驱动的微进给平台。利用有限元方法对微进给平台的结构和静、动态特性进行了研究。在静态特性中着重分析了微进给平台的静态刚度,得出整个动平台的工作平面上的刚度分布图。在动态特性分析中着重研究了微进给平台的模态振型、固有频率和谐波激励响应,得出了激进给平台在动态激振力作用下的特性。最后分析了微进给平台工作平面上静态刚度和动态刚度变化很大的原因,并提出一些改进的措施。 展开更多

关键词 有限元分析 弹性铰链 预紧机构 导向机构 静态刚度 动态刚度 纳米级微进给平台 PZT驱动器

下载PDF 职称材料

椭圆型弹性球铰链转动性能及疲劳强度研究 被引量：8

6

作者 李成刚 尤晶晶 吴洪涛 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期231-234,共4页

基于卡氏第二定理,推导出椭圆型弹性球铰链柔度、精度的解析表达式。提出弹性球铰链柔度精度比的概念,并以此为性能指标对铰链的设计进行了优化。结果表明:铰链应选用弹性模量大、切变模量小的材料;在保证强度的前提下,应尽量减小椭圆... 基于卡氏第二定理,推导出椭圆型弹性球铰链柔度、精度的解析表达式。提出弹性球铰链柔度精度比的概念,并以此为性能指标对铰链的设计进行了优化。结果表明:铰链应选用弹性模量大、切变模量小的材料;在保证强度的前提下,应尽量减小椭圆广角、椭圆长短半轴之比以及铰链最小厚度与椭圆短半轴之比。指出在设计弹性铰链时不能仅追求转动性能,还需要考虑其疲劳强度,进而推导出弹性球铰链疲劳强度的校验公式。 展开更多

关键词 弹性铰链 柔度 精度 疲劳强度

下载PDF 职称材料

弹性铰链设计 被引量：4

7

作者 谭淑英 张大卫 +1 位作者 许毅 娄琳 《机械设计》 CSCD 北大核心 2005年第6期56-59,共4页

根据高等材料力学的知识推导了弹性铰链的刚度公式,并利用有限元软件ANSYS进行了铰链刚度校核和应力校验。

关键词 弹性铰链 静刚度 有限元

下载PDF 职称材料

微位移放大机构位移损失分析 被引量：5

8

作者 郑伟智 辛洪兵 《机械设计》 CSCD 北大核心 2003年第8期25-26,共2页

总结了弹性铰链微位移放大机构中造成位移损失的因素 ,详细分析了弹性铰链等构件弹性变形对放大效果的影响。

关键词 微位移放大机构 位移损失 弹性铰链 弹性变形

下载PDF 职称材料

弹性铰链对汽车风洞天平解耦性能的影响研究

9

作者 赵峰 张超 +2 位作者 朱喻成 耿子海 张治乾 《应用物理》 2024年第6期462-469,共8页

为明确汽车风洞六分量天平机械解耦性能对测力试验结果的影响,本文开展了针对汽车风洞天平简化模型的弹性铰链解耦性能仿真研究。该天平简化模型由浮动框、弹性连杆、弹性铰链、传感器以及固定框组合而成,将无弹性铰链与其他五种不同型... 为明确汽车风洞六分量天平机械解耦性能对测力试验结果的影响,本文开展了针对汽车风洞天平简化模型的弹性铰链解耦性能仿真研究。该天平简化模型由浮动框、弹性连杆、弹性铰链、传感器以及固定框组合而成,将无弹性铰链与其他五种不同型式弹性铰链的仿真结果进行对比研究,结果表明,使用弹性铰链能够大大的降低天平系统中的维间干扰,并且在五种弹性铰链中,单十字梁圆型铰链的综合解耦效果最好。接着对单十字梁圆型弹性铰链的两个特征尺寸开展具体的研究,研究发现,单十字梁圆型弹性铰链的支撑片高度和厚度是影响天平机械解耦性能的重要参数。 展开更多

关键词 弹性铰链 汽车风洞 机械解耦 天平

下载PDF 职称材料

基于压电陶瓷的微进给平台的实验研究 被引量：6

10

作者 王海涛 李世杰 张艳蕊 《机械设计与制造》 北大核心 2010年第7期208-210,共3页

超精密加工技术是机械制造业中最重要的部分,基于压电陶瓷的微位移机构是近年来发展起来的一种新型微位移机构,设计了基于压电陶瓷为驱动的,以弹性铰链为支撑的微进给平台。并进行了大量的试验,从中得出适于应用的线性电压-位移曲线。... 超精密加工技术是机械制造业中最重要的部分,基于压电陶瓷的微位移机构是近年来发展起来的一种新型微位移机构,设计了基于压电陶瓷为驱动的,以弹性铰链为支撑的微进给平台。并进行了大量的试验,从中得出适于应用的线性电压-位移曲线。采用不同的升降压步长对平台进行驱动,改善了电压-位移的迟滞度。 展开更多

关键词 压电陶瓷 弹性铰链 微进给平台 迟滞特性

下载PDF 职称材料

九宫格超弹太阳池阵列折展性能仿真与优化

11

作者 杜继炜 朱佳乐 +1 位作者 陶宇繁 杨慧 《空间电子技术》 2023年第5期100-108,共9页

弹性铰链是一种自驱动柔性机构。其只依赖折叠时储存的弹性能量,并在展开时自然释放,不需要部署外部能源。弹性铰链具有重复性高、精度高、轻质、能耗低等优点,因而被广泛应用于航天领域。文章针对不同组合形式弹性铰链展开状态的稳定... 弹性铰链是一种自驱动柔性机构。其只依赖折叠时储存的弹性能量,并在展开时自然释放,不需要部署外部能源。弹性铰链具有重复性高、精度高、轻质、能耗低等优点,因而被广泛应用于航天领域。文章针对不同组合形式弹性铰链展开状态的稳定性问题,基于压杆稳定理论,建立对向单层弹性铰链的峰值力矩模型,分析其屈曲失稳情况,进而有效估计出空间折展机构抵抗外界载荷的能力。采用ABAQUS建立弹性铰链的有限元模型,以此来准确描述其折展特性。利用全因子实验设计方法对样本点进行实验规划,进而建立可描述铰链折展特性的数学代理模型,并以簧片间距离及中心角为变量对弹性铰链进行优化设计,得到使弹性铰链机构具有较大弯曲力矩以及较小最大收展应力的最佳结构参数为中心角76°,簧片间距离S_(e)为16.2mm。 展开更多

关键词 弹性铰链 屈曲失稳 实验设计 优化

下载PDF 职称材料

面向大行程垂直运动的电磁驱动式MEMS微反射镜

12

作者 宋柯宇 凌必赟 +2 位作者 陈栋 徐巧 吴亚明 《功能材料与器件学报》 CAS 2023年第3期202-209,共8页

本文提出了一种具有大行程垂直位移的电磁驱动式MEMS微反射镜。该MEMS微反射镜基于杠杆原理,以电磁力驱动杠杆的短臂扭转,从而使连接长臂的反射镜面产生较大的位移;采用对称设计的弹性铰链结构,抵消水平方向的位移,以保证反射镜面仅在... 本文提出了一种具有大行程垂直位移的电磁驱动式MEMS微反射镜。该MEMS微反射镜基于杠杆原理,以电磁力驱动杠杆的短臂扭转,从而使连接长臂的反射镜面产生较大的位移;采用对称设计的弹性铰链结构,抵消水平方向的位移,以保证反射镜面仅在垂直方向位移。其中,电磁力由固定于镜体结构的永磁体和置于镜体结构周围的电磁驱动组件共同产生。本文通过MEMS工艺加工实现了该MEMS微反射镜的镜体结构部分,并通过机械装配将电磁驱动组件与镜体结构相对固定。机械结构仿真表明:该MEMS微反射镜的杠杆机构的扭转角度与驱动扭矩成正比。电磁仿真表明:基于电磁力的驱动扭矩与线圈电流正相关。实验结果表明:初步设计的镜体结构和电磁驱动组件构成的MEMS微反射镜可以在±70mA的驱动电流情况下实现4mm的垂直位移,并表现出较好的重复性。由于线圈匝数、驱动电路和杠杆结构都有很大的优化潜力,因此该MEMS微反射镜的垂直位移在理论上还可以进一步提高。 展开更多

关键词 MEMS微镜 电磁驱动 放大杠杆 弹性铰链

原文传递

双曲线弹性铰链的特性分析 被引量：3

13

作者 杨立斌 《机械设计》 CSCD 北大核心 2006年第8期41-43,共3页

为了得到一个结构紧凑、无摩擦、无磨损且高效率的微进给装置,分析了双曲线凹槽弹性铰链的特性,得到其在不同载荷作用下刚度的解析解,此外,还利用有限元的方法对弹性铰链的刚度和运动精度进行了校验。

关键词 弹性铰链 静态刚度 运动精度 有限元分析

下载PDF 职称材料

基于压电陶瓷的微进给平台的实验研究 被引量：3

14

作者 王海涛 高亮 +1 位作者 张艳蕊 毕海霞 《机床与液压》 北大核心 2010年第7期30-32,共3页

超精密加工技术是机械制造业中最重要的部分,基于压电陶瓷的微位移机构是近年来发展起来的一种新型微位移机构。设计以压电陶瓷为驱动的、以弹性铰链为支撑的微进给平台,并进行大量的试验,采用不同的升降压步长对平台进行驱动。结果表... 超精密加工技术是机械制造业中最重要的部分,基于压电陶瓷的微位移机构是近年来发展起来的一种新型微位移机构。设计以压电陶瓷为驱动的、以弹性铰链为支撑的微进给平台,并进行大量的试验,采用不同的升降压步长对平台进行驱动。结果表明采用合适的升降压步长,可改善压电陶瓷的电压-位移的迟滞度,从而得到实用的电压-位移曲线。 展开更多

关键词 压电陶瓷 弹性铰链 微进给平台 迟滞特性

下载PDF 职称材料

压电数字阀电-机械转换器设计与分析 被引量：3

15

作者 许有熊 朱松青 《机械设计》 CSCD 北大核心 2013年第11期77-82,共6页

针对压电陶瓷本身输出位移微小不能直接用于电-气(液)阀作为电-机械转换器的缺点,设计了一种基于弹性铰链的一级微位移放大机构以有效放大压电陶瓷的输出位移,并作为数字阀的电-机械转换器。进行了放大机构的结构和参数设计,并采用有限... 针对压电陶瓷本身输出位移微小不能直接用于电-气(液)阀作为电-机械转换器的缺点,设计了一种基于弹性铰链的一级微位移放大机构以有效放大压电陶瓷的输出位移,并作为数字阀的电-机械转换器。进行了放大机构的结构和参数设计,并采用有限元分析方法对其进行了静力学、动力学和疲劳强度分析。分析表明,该设计符合要求。最后,对所设计的放大机构进行放大特性实验研究。实验表明:该放大机构实际放大倍数为4.2,基本接近于有限元分析放大倍数4.59,且具有良好的动态响应特性,可作为研究高性能压电数字阀的电-机械转换器。 展开更多

关键词 压电 放大机构 弹性铰链 电-机械转换器 有限元

下载PDF 职称材料

三自由度微定位工作台的设计与特性分析 被引量：1

16

作者 闫兵 田延岭 张大卫 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2004年第12期30-32,共3页

设计一种用于平面磨削主动控制的新型数控微定位工作台。该工作台采用三个安装在底座上的压电陶瓷 (PZT)驱动器驱动动平台 ,三个圆形凹槽弹性铰链构成的弹性环节实现对压电陶瓷驱动器的预紧。为了提高定位精度采用三个高精度的电容式位... 设计一种用于平面磨削主动控制的新型数控微定位工作台。该工作台采用三个安装在底座上的压电陶瓷 (PZT)驱动器驱动动平台 ,三个圆形凹槽弹性铰链构成的弹性环节实现对压电陶瓷驱动器的预紧。为了提高定位精度采用三个高精度的电容式位移传感器用来测量动平台的输出 ,从而形成闭环控制系统。采用有限元分析软件ANSYS对微定位工作台的静、动态特性进行了数值分析。 展开更多

关键词 微定位工作台 压电陶瓷驱动器 弹性铰链

下载PDF 职称材料

精密磨床辅助工件平台的设计 被引量：1

17

作者 田延岭 张大卫 闫兵 《机械设计》 CSCD 北大核心 2003年第11期36-39,共4页

为补偿精密磨床砂轮的振动对加工精度的影响,设计了一台作为磨床辅助进给装置的微进给工件平台。该工作平台采用压电陶瓷作为驱动机构,弹性铰链作为预紧机构。为了避免压电陶瓷驱动器受到弯矩的作用,在压电陶瓷驱动器的顶部和动平台之... 为补偿精密磨床砂轮的振动对加工精度的影响,设计了一台作为磨床辅助进给装置的微进给工件平台。该工作平台采用压电陶瓷作为驱动机构,弹性铰链作为预紧机构。为了避免压电陶瓷驱动器受到弯矩的作用,在压电陶瓷驱动器的顶部和动平台之间加了一个球形接头。利用弹性铰链的预紧力,实现驱动器和动平台之间的赫兹接触。高精度的电容式位移传感器用来测量动平台的实际输出并形成反馈控制系统。为了消除压电陶瓷的迟、蠕变等非线性,采用了非线性PID控制算法来实现微进给平台的实时控制。采用跟踪微分器对信号进行跟踪并得到其微分信号,提高了控制系统的鲁棒性。通过计算机仿真了所设计的微进给平台的特性和闭环控制算法的有效性。 展开更多

关键词 精密磨床 砂轮 振动 加工精度 微进给平台 弹性铰链 压电陶瓷 非线性PID

下载PDF 职称材料

压电谐波电机单级杠杆式位移放大机构的有限元分析 被引量：1

18

作者 曹胜玉 辛洪兵 《北京工商大学学报（自然科学版）》 CAS 2005年第3期20-23,共4页

压电谐波电机是一种利用压电陶瓷驱动器、位移放大机构以及控制系统代替传统的波发生器的新型谐波电机.利用ANSYS软件对压电驱动器的单级杠杆式弹性铰链位移放大机构进行了有限元分析,得到了放大机构的变形及应力图,分析了影响位移放大... 压电谐波电机是一种利用压电陶瓷驱动器、位移放大机构以及控制系统代替传统的波发生器的新型谐波电机.利用ANSYS软件对压电驱动器的单级杠杆式弹性铰链位移放大机构进行了有限元分析,得到了放大机构的变形及应力图,分析了影响位移放大倍数的因素以及改进措施. 展开更多

关键词 压电谐波电机 位移放大机构 弹性铰链 有限元 压电陶瓷

下载PDF 职称材料

晶圆减薄机弹性铰链的加工工艺研究 被引量：1

19

作者 张敏杰 杨生荣 王仲康 《电子工业专用设备》 2013年第1期55-58,共4页

介绍了一种减薄机关键零件弹性铰链的零件性能及材料选择,分析了零件的加工工艺流程、工艺难点,制定了相应的工艺路线。最后对加工后的零件安装在设备上进行了工艺验证。该零件的成功应用为其他类似弹性铰链的设计加工可提供一定的借鉴... 介绍了一种减薄机关键零件弹性铰链的零件性能及材料选择,分析了零件的加工工艺流程、工艺难点,制定了相应的工艺路线。最后对加工后的零件安装在设备上进行了工艺验证。该零件的成功应用为其他类似弹性铰链的设计加工可提供一定的借鉴作用。 展开更多

关键词 晶圆减薄机 弹性铰链 工艺路线 工艺流程

下载PDF 职称材料

风洞模型主动减振结构作动器效率定量表征与提升研究

20

作者 曾开春 欧阳炎 +2 位作者 寇西平 余立 杨兴华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第18期166-175,191,共11页

提升作动器效率是风洞模型主动减振系统结构设计的首要目标。基于风洞试验、地面模态试验及有限元分析,提取了高速风洞模型尾支撑结构振动特征及振动控制过程中各部件的运动、变形模式,建立了简化的动力学-控制耦合模型,发展了适用于主... 提升作动器效率是风洞模型主动减振系统结构设计的首要目标。基于风洞试验、地面模态试验及有限元分析,提取了高速风洞模型尾支撑结构振动特征及振动控制过程中各部件的运动、变形模式,建立了简化的动力学-控制耦合模型,发展了适用于主动减振结构设计的作动器效率表征方法。以双弹性铰链形式的典型主动减振结构为对象,从一组标称设计参数出发,研究作动器效率对弹性铰链的几何、位置及刚度参数敏感性特征,探索提升作动器效率的有效途径。数值仿真结果表明:弹性铰链的几何参数和位置参数对主动减振系统作动器效率影响均呈现非线性、非单调特征;而采用弹性铰链的拉伸刚度和弯曲刚度作为变量,获得的影响规律在主要设计域中呈现近似线性特征,便于进行弹性铰链改进设计。 展开更多

关键词 风洞试验 模型振动 主动振动控制 弹性铰链 作动器效率

下载PDF 职称材料