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压电双晶片型微位移放大机构研究

张斌

   随着科学技术的发展,精密和超精密驱动机构在精密制造、超精密加工、生物工程、医疗机械和芯片制造等领域应用越来越广泛,新型的驱动方式正逐步成为研究的主流。由于压电驱动器具有反应速度快、定位精度高、不受电磁干扰等优点,因而成为近年来构造精密驱动装置的重要方式。本文主要研究以压电双晶片作为驱动元件,由三角放大机理构造的柔性铰链机构作为位移输出的微位移放大机构。 首先介绍了精密驱动机构的应用、分类以及实现方式;并对压电驱动的基本理论和微位移放大机构的设计基础做了论述,阐述了压电陶瓷驱动器的工作原理、柔性铰链的理论知识等。 然后对微位移放大机构进行设计。通过理论计算、建模以及有限元软件分析对微位移放大机构进行设计,得出了机构的位移输入和输出之间的关系,进行了机构的许用应力校核,并对铰链的参数进行了优化设计。 最后根据优化设计的方案制作了微位移放大机构的样机,并进行了实验测试。对得到的测试数据进行分析,得出了结论:微位移放大机构的行程为0-77.8μm,放大倍数约为6.2倍。……   
[关键词]:压电双晶片;柔性铰链;精密驱动;微位移放大机构
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:河南理工大学2010年
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