二自由度并联压电粘滑定位平台

作     者：许锰 杨依领 吴高华 崔玉国 魏燕定 XU Meng;YANG Yiling;WU Gaohua;CUI Yuguo;WEI Yanding

作者机构：宁波大学浙江省零件轧制成形技术研究重点实验室宁波315211 浙江大学浙江省先进制造技术重点实验室杭州310027 

基　　金：浙江省自然科学基金(LY22E050002) 宁波市自然科学基金(2022J133) 国家自然科学基金(51805276,51975517) 宁波市重大科技攻关(2022Z062)资助项目 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2024年第60卷第11期

页      码：250-258页

摘      要：针对粘滑运动的周期性循环应力易导致柔顺机构疲劳问题,设计低应力、高分辨率和无耦合的二自由度宏行程定位平台。采用双圆弧仿生柔性铰链设计柔顺驱动单元,减小应力并提高结构刚度。然后,结合压电粘滑驱动与正交导向机构,实现平台的高分辨率、大行程二维并联解耦运动。之后,采用有限元法和伪刚体模型对定位平台进行静力学与动力学分析,并通过Ansys Workbench软件对平台应力、频率和单步位移等进行仿真。最后,搭建实验平台并进行性能测试。实验结果表明:平台最大速度为9.03 mm/s,x和y向位移耦合率为0.89%和0.92%,分辨率为10 nm和11 nm,最大水平与垂直承载能力分别为1.4 N和40 N。实验结果验证了结构设计及理论模型的有效性。

主 题 词：压电驱动 粘滑运动 低应力 柔顺机构 二自由度 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.3901/JME.2024.11.250

馆 藏 号：203132428...